Изучение науки в виртуальной реальности

«Мы полагаем, что технологии VR/AR могут быть стандартными средствами в образовании…»

Директор по продукту Veative VR Дэйв Долан

Три ключевых слова, как «Виртуальная реальность» меняет процесс обучения:

  1. Вовлеченность
  2. Самостоятельность
  3. Удержание

Результаты публикуемых исследований показывают, что виртуальная и дополненная среда укрепят связь между учеником и изучаемой темой. Находясь в виртуальной среде ученик более сосредоточен на выполнении задания. Более того, у него появляется чувство раздражения, если его отвлекают. Выполняя задание самостоятельно, он приобретает новые навыки. Удержание внимания, концентрация на поиске решения приводит к лучшему усвоению материала. А пережитый в виртуальном мире опыт надежно удерживается памятью.

VR собрание

В собрании VEATIVE VR 650 модулей: по физике, химии, биологии, математике, географии, языковому погружению. Каждый модуль составлен для разбора определенной темы. В среде VEATIVE VR также есть возможно оценить достижение учебной цели. Краткий обзор представлен в видео ниже. Подробнее о составе модулей можно узнать на сайте производителя здесь Veative Library.

Физика

Одна из задач модуля Физики — это вдохновение на поиск и преодоление страха исследования физический мира. Для этого задачи выполняются от первого лица. Важно стереть сомнения, а принципы зафиксированные человеком, как физические законы проверить через опыт.

Химия

Химию можно преподавать так, что это будет выглядеть как захватывающий фантастический фильм. Однако процессы это будет отображать реальные, но в безопасных условиях, что роднит меж собой просмотр фильма и оперирование в виртуальной среде. Конечно, вы не почувствуете запахов химикатов или разогрева пробирки при экзотермической реакции. Но в обычной лаборатории вам просто объясняют, что соприкосновение концентрированной соляной кислоты со всеми органическими горючими материалами приведет к возгоранию. А здесь можно безопасно смоделировать ситуацию и увидеть последствия. Связь с реальностью на этом не заканчивается, ведь надо решить как хранить реактивы, что учесть при пожаротушении.

Биология

Жизнь — это чудо! Изучение окружающего нас мира на биологическом уровне, теперь в руках учащихся. Как живет экосистема, строение клетки и функционирование органов, сохранение информации в генах, — это лишь некоторые темы, которые представлены в собрании Veative VR.

Математика

Виртуальная среда помогает представить себе объемные фигуры и изучать их свойства в пространстве, например увидеть икосаэдр изнутри или представить числовой палиндром в виде интерактивного объекта. Но далеко не все математические понятия поддаются легкой визуализации. Поэтому Veative VR предлагает учащимся оригинальный подход объединяя математику и решение ситуаций из жизни. Кончено, ситуации воспроизведены с помощью технологий в виртуальном мире.

География

Для тех, кому мало Google maps для путешествий, виртуальный мир дает исчерпывающую информацию об объектах и архитекторах их построивших. В Vetive VR появляется возможность взглянуть на реконструкции уже утраченных чудес света или увидеть своими глазами возведение Эйфелевой башни, Тадж-Махала. География сливается с историй создания, что сродни виртуальной экскурсии.

Языковое погружение

VR позволяет приобрести реальный жизненный опыт в безопасной и удобной обстановке. Например, обучение языку в игровой форме в аэропорту. Связь между сценарием действия, виртуальными персонажами пробуждает желание общаться, а значит и учиться.

Как начать?

Первый вопрос это оборудование. Можно пользоваться уже приобретенными устройствами или заказать комплекты на 8 или 30 учеников, которые называются «Класс Виртуальной реальности».

Коллекция контента VR работает со всеми основными устройствами VR представленными на рынке: Oculus Go, PICO VR, Samsung Gear VR и Google DayDream.

Платформа управления процессом обучения

Если проблема с оборудованием решена, то следующий вопрос главный — это содержание. Вы получаете доступ к контенту через годовую подписку. Это сродни выписывания журнала в старые времена, пока оплачиваешь — имеешь возможность пользоваться. Сейчас большинство модулей на английском языке, но есть и на русском. Для начала и учитель и ученик должны зарегистрироваться и получить доступ с вой кабинет.

Для удобства отслеживания прогресса обучения есть возможность учителю и ученику просматривать статистику. Её также можно передавать в другие LMS/LRS системы, которой пользуется школа.

Вывод

VR открывает множество возможностей причем не только для школьного образования. Особенно полезны технологии VR в приобретении навыков в специальном и профессиональном образовании. Так как виртуальный мир создает безопасную среду для обучения. Здесь обучающийся хирург или сапер может сделаете неверный разрез. Реальная жизнь второй шанс на исправление не дает и таких ошибок не прощает.

По вопросам приобретения обращайтесь по электронной почте ask@ste(.)education. (Перед отправкой скобки из адреса электронной почты необходимо убрать).

Технологии в детском саду

Самое интенсивное развитие человека происходит в детстве. Именно тогда, мы не просто учимся новым навыкам или приобретаем знания — мы открываем, как работает окружающий нас мир. Поэтому преподавание робототехники как технологии программирования в детском саду сильно сужает возможности познания реального мира и принятых в нем правил. Самый актуальный вопрос в этом возрасте: «почему?». А значит, подача материала детям должна отвечать на этот вопрос.

Традиционный подход в технологии отвечает на вопрос: «Как сделать?», поэтому для многих робототехника в детском саду предмет отдельного изучения. В чём разница в подходах давайте разбираться.

Рассмотрим на примерах. Одна из распространенных задач в робототехнике — это ориентирование в пространстве и пошаговые действия. Направления: право, лево, вперед, назад можно выучить методом повторения. Дети с удовольствием повторят за действиями робота, а если они ещё и сами нажмут на клавишу влево или вправо, то это и будет отвечать на вопрос: «Как?», в данном случае: «Как повернуть налево или направо?».

До этого момента всё шло хорошо. Теперь возьмем задачу пошагового исполнения: два раза направо, один налево, один направо. Если для проверки выученного материала вы построите детей в две ширенги друг против друга в зеркальном отражении и попросите одновременно повторить последовательность, будьте уверены, что начнется путаница. Так получается, потому что не хватает связи для контроля действия. При обучении не прозвучало ответа на вопрос: «Почему направо?» — это именно в этом направлении под таким углом.

Рассмотрим второй подход с ответом на вопрос: «Почему?». Для взрослых зачастую не понятна логика рассуждения ребёнка, для которого, логичным ответом на вопрос: «Почему петух кукарекает?»- будет ответ: «Потому, что он петух». То есть, петух имеет такое свойство кукарекать. Иными словами, если мы свяжем действие с персонажем, то это и будет ответ на вопрос: «Почему?». Эта связь через персонажа станет тем самым контролным пунктом, который ребенок сможет использовать в нестандартной ситуации. Кроме того, связь действия через персонажа становиться частью игры. Обращение к персонажу — это естественно. Когда-то мальчики играли в солдатиков, девочки в говорящих кукол, затем мальчики играли в спайдермена, а девочки в кукол Барби и монстер хай, сделаем персонажем игры робота или систему. Это даст больше возможностей для обучения. Первое, творческих, так как нужно создать персонажа, второе, познавательных, так как можно передать знания через взаимоотношения персонажей. Дети легко запоминают действия, а также подражают тому, кем они восхищаются.

Вернемся к задаче изучения направлений движения. Давайте представим, что мы сделали трёх персонажей. Первый может ходить только задом, например, рак. Второй персонаж может ходить только налево, пусть это будет собака, которая бегает за своим хвостом. А третий персонаж будет сладкоежкой, который может получить лакомство, если поднимет правую руку, в которой большинство из нас держит ложку. Изучая направления, можно затронуть и другие знания, которые тоже надолго останутся в памяти. Полагаю, каждый преподаватель уже смог домыслить, чем бы он дополнил рассказ о персонаже. Например, представляя рака нужно рассказать, что ему понадобилось быстро передвигаться назад, чтобы не быть съеденным его естественными врагами. А скушать рака хотят выдра, водоплавающие птицы и такие рыбы, как щука и окунь. Поэтому под водой, когда на него нападают, рак резко подгибает под себя хвост, плывет назад и так спасается. Собака, бегающая за своим хвостом всё время влево, бежит против часовой стрелки, она так играет, когда ей скучно. Вводимые персонажи должны иметь свою законченную историю.

Для явного представления персонажа, конечно, надо использовать визуальные образы, картинку, отрывок видео или мультфильма. И как мы уже выяснили запоминание будет происходить через взаимодействие персонажей, а для детей это и есть самое интересное. Точнее даже не сама игра, а участие в ней. Помимо запоминания здесь можно потренировать социальные навыки, помочь раскрыться ребенку. Чтобы дать возможность высказаться при создании персонажей удобно разбить детей по парам. Важный момент — это возможность создания персонажа за короткий срок, потому что велик риск потерять интерес. Не забываем, дети хотят играть.

Сделали персонажей. Рассказали истории. Поиграли. Теперь еще раз проверим, как запомнились направления. Сделаем это в игровой форме, слегка упростив задачу. Опять построимся в две шеренги, попросим выполнять команды поворотов налево, направо с закрытыми глазами и будем делать паузы, чтобы дать время вспомнить персонажа и его историю для самоконтроля. Поясните детям, что паузы даются именно для этого. Следите, как у них получается, и сокращайте паузы между командами.

Модульные наборы STEM

Разработчик комплекта Robo Wunderkind учёл всё вышеперечисленное при написании программы обучения для преподавателей. Чтобы преподаватель мог сразу начать использование ему необходимо просмотреть общую обзорную брошюру, рассказывающую о составе компонентов и дальше открыть программу уроков.

Карточки уроков предельно просто объясняют, что нужно делать. Каждая фаза урока разбита на части и имеет свое описание. Каждый урок имеет свою задачу и она сформирована не только для учителя, но и для ребёнка виде вводной истории. Для удобства выделены новые термины, с которыми произойдет знакомство во время урока. А для контроля успешности пройденного материала тезисно сформулированы навыки, которыми за урок должен овладеть ребенок.

Более подробное описание наборов и ссылок на видео вы найдете в каталоге продуктов STE.education:

Наглядные примеры

Скоро появиться целая серия видео уроков, которая без слов объяснит не простые на первый взгляд зависимости. Посмотрите двух минутное видео, какие функции бывают у переключателя.

А следующее видео всего 22 секунды уже о том, как творчески подойти к теме Хэллоуина.

Возможности расширения

Следует отметить, что производитель рассчитывает на активное использование набора в течении 2 лет. Если изначально был выбран базовый набор, то вместе с ним вы получаете описание 10 уроков. Во многих детских садах занятия с 5 летними детьми проводят раз в неделю по часу, т. е. первые 10 занятий пройдут за 2,5 месяца.

С 6 лет и старше рекомендуется выбирать Образовательный набор, в котором больше модулей. Тогда к 10 урокам базового курса становятся доступными ещё 12. По окончании этого курса или в вперемешку на ваше усмотрение, можно использовать дополнительные тематические занятия, например, правила дорожного движения или поведение животных.

Далее есть возможность приобрести набор продвинутый Апгрейд. Он подходит как базовому, так и образовательному набору. Больше модулей и сенсоров, отличающихся функциями — больше возможностей комбинирования этих функций между собой.

Интересно, что у преподавателей на курсах зачастую появляется интерес попробовать соединить модули из разных наборов в одном персонаже. Да, это возможно. Можно взять несколько моторов и подключить к одному модулю управления, например. Теоретически модуль управления поддерживает до 84 подсоединенных к нему модулей и сенсоров. Однако, мы сами не пробовали делать такого монстра, так как потребление от аккумулятора тоже возрастает. А вот для развития творческих способностей в комплект входят адаптеры, чтобы можно было добавлять механические детали от Лего конструктора. Это позволяет сделать дизайн персонажа более броским и выделяющимся.

Компания DIFI.NET проводит бесплатные курсы для преподавателей детских садов. На курсах вы можете своими руками попробовать набор Robo Wunderкind и потренироваться в подходе преподавания отвечающем на вопрос почему. Для регистрации отправьте свое имя и контактный телефон на ask@ste.education с темой письма почему.

За две недели до курса мы обязательно предупредим вас, как только очередная группа будет сформирована.

Э-портфель (e-koolikott.ee)

E-koolikott или Э-портфель — это инструмент для самообразования гимназистов или дополнительное электронное образовательное средство в помощь учителю?

Благодаря проекту сокровищница цифрового обучения «Digi Õppe Varamu» в Эстонии теперь есть бесплатные онлайн-учебные материалы для старших классов средней школы.

В начале 2017 года Министерство образования и науки объявило о тендере на закупку онлайн учебных материалов, который выиграл Таллинский Университет с предложением  сокровищница цифрового обучения «Digi Õppe Varamu». Материалы были собраны, проверены и открыты для пользователей с 1 сентября 2018 года.

Среда Э-портфель (https://e-koolikott.ee) содержит более 10 000 интерактивных задач. Над ними работали почти 100 учителей со всей Эстонии. Там представлены задания по:

Разработчик уверяет, что материалы составлены на эстонском языке и адаптированы под программу обучения в школах Эстонии. 

Преимущество интерактивных заданий в том, что учащийся может получить поддержку в виде теоретического материала, если сталкивается с затруднением в решении. Некоторые задания разделены на 3 уровня сложности. Их легко узнать по звёздочкам в заглавии, например, в разделе по Химии.

Помимо естественных наук, есть подборка по предметам:

Как часто бывает при введении новой системы возникают сложности. Те, кто успели попробовать использовать материалы Э-портфеля во время учебного процесса заметили:

  1. Предварительно надо самому преподавателю ознакомиться с материалом и принять решение подходит ли уровень изложения для всех учеников или только для группы отдельных учеников. Для школ с русским языком обучения не хватает перевода терминов. Их придется приготовить самому учителю перед уроком. А было бы здорово их связать со словарем.
  2. Большинство заданий можно выполнять в классе совместно показывая результат через проектор. Условно вызванному к доске вручается беспроводная мышь и вместе с классом разбирается постановка задачи и полученный ответ. Провести проверочную работу с использованием Э-Портфеля всему классу пока нельзя.
  3. Поскольку материалы имеют ссылки на открытые источники, которые могут меняться со временем, то  соответственно они могут не открываться после изменения, что будет безусловно расстраивать учащихся. Удручает, что нет связи с разработчиком, чтобы указать на недочет. Тоже касается и материала или ответа с которым учитель может быть не согласен.
  4. Учащимся не нравиться, когда для изучения материала им дают больше двух ссылок на изучение материала.

Для учителей естественных наук сокровищница может стать дополнительным источником фотографий или источником для составления глоссария по терминологии на эстонском языке. А вот для учителей по истории, человековедению материала довольно много.   

Также многие отметили, что Э-Портфель — это удобное средство для тех учеников, кто находиться по какой -либо причине вне школы, и может быть ими использован, чтобы оставаться на одном уровне по знаниям с одноклассниками. Сокровищница цифрового обучения может быть использована для подготовки к Олимпиадам. Так как она показывает уровень заданий в школах на Эстонском языке обучения.

Уважаемые учителя,  на ваш век выпало так много нововведений и внедрение каждого из них забирает драгоценное время. Поэтому вовлекайте в учебный процесс учеников. Расскажите о новых возможностях старшеклассникам, пусть попробуют и расскажут вам на сколько это полезный инструмент. Так у вас появятся помощники и свое мнение будет на много более целостным.

По материалам газеты Õpetajate Leht (Gümnasist hakkab õppima veebis).

uArm

uArm Swift Pro — роботизированная рука манипулятор, 3D принтер, а ещё…

Показанный в фильме «Железный человек» робот-ассистент Джарвис был интегрирован со всеми системами автоматики окружающие главного героя и мог выполнить любую его голосовую команду. Пока это смотрится фантастично. Одним из воплощений Джарвиса в фильме была рука-манипулятор.

Если вы загорелись идей заняться робототехникой, то, что можно позволить себе уже сегодня?

Одним из примеров как технологии становятся доступнее является открытая платформа uArm. uArm — это робот-манипулятор с четырьмя степенями свободы управляемая на основе Arduino шаговыми двигателями с точностью до 0,2 миллиметра. Подход разработчика устройства учимся играя. Выдумываем задачу и решаем её. Причем задачи могут быть не просто перемещение предметов весом до 500 грамм на расстоянии от 5 до 32 см, но и изучение удаленного управления через рисование или управление через мобильный телефон манипулятором.

uArm Swift Pro — Персональный робот-ассистент.

Производитель предлагает несколько вариантов комплектаций. Самая полная это uArm Swift Pro. Она включает в себя дополнения для 3D-печати, гравировки лазером, металлический захват.

Кроме того, систему можно расширить блоком для машинного зрения, ультразвуковым дистанцеметром, имитатором нажатия пальцем, сенсором распознавания жестов. Из отдельно приобретаемых опций можно отметить возможность заменить стандартную присоску захват на электромагнит или мини вентилятор.

Поскольку рука-манипулятор имеет функцию записи движения, т.е. можно своей рукой передвинуть манипулятор в режиме обучения, и он в последствии в точности повторит траекторию движения, то кажется не лишним возможность установки сенсора движения. Базу манипулятора можно расширить платой с датчиками определения температуры и влажности, определения цвета. Но и это далеко не предел.

Полностью открытая архитектура системы позволяет свободно интегрировать устройство с другими системами автоматики и подключаться к программному обеспечению через стандартные проводные и беспроводные интерфейсы. Производитель позаботился о поддержке управления с мобильных устройств через Bluetooth 4.0.

Т.е. приобретая одно устройство вы получаете множество возможностей для изучения робототехники. Подробнее смотрите в каталоге продуктов .

По вопросам приобретения обращайтесь по электронной почте ask@ste(.)education. (Перед отправкой скобки из адреса электронной почты необходимо убрать).

Несколько трюков как заинтересовать на уроке математики

Задача оптимизии решения через обнаружение закономерности или образца (патерна)

Задайте сложную ситуацию, для выхода из которой ученикам необходимо будет найти правильный образец решения. Поиски образца сильно мотивируют учеников, потому что каждый из них стремится найти его первым и объявить себя автором идеи. 

 Пример: сложите между собой числа от 1 до 100. Можно складывать их по очереди, но на это уйдет много времени. Проще здесь найти определенный образец действий: сложить первое и последнее (1+100=101) и так далее. Затем ученикам надо умножить 101 на 50 — столько раз повторится это число. Ответом будет 5,050

Карл Фридрих Гаусс сложил числа от 1 до 100 за минуту, когда ему было 10 лет и это случилось в  в 1787 году. Для тех кто не знал, он считается одним из величайших математиков всех времён, и его портрет украшал 10 немецких марок, старой валюты Германии до введения евро.

Задача по теория вероятности

Парадокс дней рождения. В группе, состоящей из 23 или более человек, вероятность совпадения дней рождения (число и месяц) хотя бы у двух людей превышает 50%. Рассмотрите почему это именно так.

Перенос принципов командной роботы Agile из ИТ в работу класса.

«Agile» (эджайл) — в перводе с английского расторопный, сообразительный.

Эджайл появился как подход к разработка программного обеспечения для выполнения комплексных больших проектов. Подход предполагает адаптивное планирование для быстрого реагирования на изменения, эволюционное развитие от самого необходимого к сложному, быстрое внедрение и постоянное совершенствование проекта за счет получения обратной связи от конечного потребителя. Сам подход накладывает отпечаток на культуру отношений как в коллективе разработчика исполнителя, так и самоорганизацию заказчика и как следствие на правила взаимоотношений между закзчиком и исполнителем.  

История появления

Раньше продукты делали сразу и целиком. Тогда самый популярный подход в разработке был принцип водопада. Идея → техническое задание → дизайн → программирование → тестирование → конечный продукт. Как вода стекает по ступенькам, так и блоки задач были выстроены один за другим предполагая, что весь процесс разработки изначально детально спланирован и в ходе разработки не будет необходимости возврата к предыдущему шагу по требованию конечного заказчика. Но теперь мир вокруг нас быстро меняется и может случиться так, что за время разработки появился конкурентный товар или предпочтения клиентов изменились в силу каких либо событий или моды. Поэтому спроектировать сложную систему или сделать продукт так, чтобы он всем понравился в первой версии стало крайне затруднительно.

Неудовлетворенность конечных клиентов послужила толчком к разработке новых подходов. Так как при новом подходе разработки требования к продукту и сам продукт претерпевали изменения по ходу разработки, то такие подходы назвали гибкими. Так появился Скрам, Канбан и другие подходы. В 2001 году произошла встреча разработчиков подходов на которой было сделано обобщение способов управления проектами. Так как подходы отличались между собой, то появились объединяющий идею манифест устанавливающий ценности и модель поведения сторон. А позже Манифест Agile был дополнен принципами, которые поясняли характер отношения участников команды к разработке.

Что должно измениться после внедрения Agile?

Прежде всего должны быть пересмотрены точки ответственности и принципы постановки задач на выполнение. А значит как следствие характер отношений участников команды. Ценности по Agile это:

  1. Люди и взаимодействие важнее процессов и инструментов.
  2. Работающий продукт важнее исчерпывающей документации.
  3. Сотрудничество с заказчиком важнее согласования условий контракта.
  4. Готовность к изменениям важнее следования первоначальному плану.

Смена приоритетов — это изменение внутренней культуры предприятия. А любая перестройка требует времени, разъяснений, поддержания ценностей примерами. Разъяснения были даны в 12-ти основополагающих принципах Agile. С ними можно познакомиться на странице http://agilemanifesto.org/ .

Конечный заказчик стал непосредственным участником поэтапного приема выполненных работ. Задачи на выполнение стали формироваться исходя из принципа, то что необходимо делается в первую очередь. Блок отданных в разработку заданий должен решать функциональную задачу так, чтобы  разработку можно было остановить и по завершению блока, но проектом уже можно было бы пользоваться.

А с каждым новым функциональным блоком появлялись новые возможности и проект постоянно эволюционировал. Разработка стала созданием конкурентных преимуществ конечного заказчика, а успешный заказчик заинтересован в продолжении проекта.

Для увеличения эффективности сотрудничества между разработчиком и заказчиком было введено правило, что после начала исполнения этапа (спринта) вносить изменения в постановку задачи нельзя. Изменения можно запланировать на новый этап (спринт), после принятия первого. Это правило стало дисциплинировать заказчиков, чтобы в разработку уходило, только всесторонне продуманный блок заданий. Длительность этапов (спринтов) регулируется исходя из количества членов команды разработчиков и их функциональных обязанностей. Часто длинна спринта 2 недели.  

Один из наиболее сложно внедряемым принципов — это стремление к совершенству. Он касается, как технической части проекта, так и стремления сотрудников к профессиональному росту. А также анализа и выявления слабых сторон всей команды. Поэтому критика сотрудника превращается в рекомендацию по улучшению эффективности, самоанализ сделанных ошибок разработчика в желание сделать архитектуру программы гибче, а код программы легкочитаемым и понятным. При этом одна из главных задач руководителя проекта ( Скрам-мастера) минимизировать лишнюю пустую работу. Сделать это можно только понимая в деталях бизнес процессы и роли пользователей. Поэтому постановка задачи всегда балансирует на грани оптимальных трудозатрат достаточных для решения задач клиента.

Перенос гибких подходов и принципов Agile

За которое время методологию Agile стали пробывать применять не только в программировании, но и в управлении, образовании и экономике. Посмотрите два видео семинара по тематике переноса Agile-технологии в образование.

Начало в 3:38

А также «Scrum – новое слово в организации командной работы класса». Планирование учебного процесса. Подготовительная работа к внедрению Scrum. Организация образовательной среды.

Для групповой работы в начальной и средней школы мы можем рекомендовать набор «Строим лучший мост» от PASCO SCIENTIFIC.  Разбившись на роли архитектор , строители, стройнадзор можно познакомиться с основами инженерного дела и сопротивления материалов.

Для обучения проектной работы в старших классах средней школы и гимназических классах мы рекомендуем попробовать роботизированную руку uArm Swift Pro. Помимо задач перемещения предметов, она также может быть использована для рисования на песке, печати трехмерных объектов и лазерной гравировки. А это значит, что можно придумать задачи по созданию наградных памятных знаков, удаленной игры в шашки, мультфильма на стекле с песком. И соответственно под каждую задачу будут свои роли. Для мультфильма сценарист, программист, осветитель, оператор, звукорежиссёр, верстальщик, критик. Для памятных знаков, дизайнер, программист, тестер, инженер по креплению, и.т.д. Главное не забыть включить в команду представителя заказчика.

Для высших технических заведений можно сделать проект разработки электронного устройства на базе NI ELVIS Engineering Lab Workstation.

По вопросам приобретения обращайтесь по электронной почте ask@ste(.)education. (Перед отправкой скобки из адреса электронной почты необходимо убрать).

PASCO Capstone interface

Начало работы с PASCO Capstone

Простота использования цифровых лабораторий зависит прежде всего от программного обеспечения. Запись онлайн-обучения PASCO CAPSTONE от 26 сентября 2018 года теперь доступна в YouTube.

Смотрите онлайн семинар PASCO CAPSTONE на английском языке.

Подборка видеообзоров функций Capstone также доступен на YouTube PASCO Capstone (all).

Что такое «Паско Капстоун» (PASCO Capstone)?

Pasco Capstone-это многофункциональная программа сбора, визуализации и анализа данных, разработанная PASCO Scientific для современного образования.

Вы можете скачать 60-дневную пробную версию PASCO Capstone для MS Windows или Mac OS X  здесь.

Она включает в себя полный функционал как полностью лицензированная версия. Вы можете купить цифровую лицензию и активировать программное обеспечение позже.

Ответы на вопросы о соединении с датчиками вы можете посмотреть  в руководстве пользователя [PDF, Eng].

Второй аспект успешной подготовки студентов — это учебный план.  Вам можете существенно сократить время на подготовку воспользовавшись цифровой библиотекой digital-library здесь. 

Среди опубликованных материалов ищите иконку файлов PASCO CAPSTONE.

*.cap

Здесь доступны некоторые физические эксперименты и их описания по механике, колебаниям, термодинамике, электромагнетизму, волнам и оптике, квантовым темам.

Дополнительная информация о функциях PASCO CAPSTONE, типах лицензий, импорте /экспорте данных доступна здесь. 

Запросы на ценовые предложения отправляйтена ask@ste(dot)education.

Essential chemistry — электронные ресурсы Цифровая Химия

В наше время электронные книги для обучения становятся все более популярными. И безусловно это очень мудрое решение использовать централизованное решение, которое может быть обновлено незамедлительно, если дидактик или автор сочтёт это необходимым.
Я общался с преподавателем, который был очень увлечен идей создания электронных книгу вместе со студентами. Он предложил им собирать и каталогализировать все используемы ими электронные источники, которыми они пользовались при подготовке. И это действительно имело эффект. Собранные материалы помогали  студентам учиться. Но во время сдачи экзаменов вскрылась одна серьёзная проблема. Материал, выбранный студентами не проверялся. И они выбрав не достоверный источник заучили, то что  было некорректно. В качестве примера вы можете найти в YouTube ВИДЕО «How to make a MONOPOLE MAGNET» (Как сделать однополюсный магнит). Коротко раскрою идея видео в том, что двухполюсный магнит надо замарозить, а потом разрезать. Полагаю, те кто знаком с явлением магнетизма сейчас улыбнулись.

Другой пример, тоже весьма поучителен. Группа преподавателей из разных стран решила сделать внутренний ресурс для стандартизации лекций на английском языке курса по разработке программного обеспечения. Это была тоже очень хорошая идея. И в начале все работало отлично, но на энтузиазме. Но уже на второй год энтузиазм прошел и материалы начали устаревать. Однако если в начале каждый преподаватель разрабатывал свою тему, то теперь появилась необходимость вносить правки в лекции разработанные другими. Поскольку сила авторских прав была велика, да и у каждого преподавателя есть свой стиль подачи материалов студентам, то начали появляется разные версии. А заниматься их объединением было некому. Возможно, сыграло свою роль, что все у всех преподавателей в группе были равные права, а может отсутствие финансовой заинтересованности сказалось, но в результате каждый пришел к своей версии.

Все эти попытки показывают, что необходимость в электронных систематизированных ресурсах есть. Но публикации, обновление, рецензирование должно быть тоже правильно организовано.

Правильная Электронная книга состоит из двух частей. Один вариант для учителя, второй для студентов, конечно, обе части связаны. И это дает возможность молодым преподавателям преподавать сразу на уровне без накопления через года опыта и примеров. Правильно подготовленная Электронная книга содержит теоретический блок, презентацию к урокам, рабочую электронную тетрадь, описание лабораторных работ, вопросы для самоконтроля, проверочную работу или тест, советы ученику, методические указания преподавателю. И, конечно, все это интерактивно в теоретической части включены видео материалы, в практической части есть связь с лабораторным оборудованием. А также преподаватель должен иметь возможность видеть прогресс выполнения заданий, иметь возможность удаленно помочь в случае необходимости, чтобы не было отстающих.

У вас есть возможность познакомиться с примером электронной книги по Химии от PASCO SCIENTIFIC здесь [Eng.].

EDIBON õpe pilv

EDIBON Cloud Learning — облачное SCADA решение для центров профессиональной подготовки

Испанская компания предлагает концепцию облачного решения EDIBON Cloud Learning для центров профессиональной подготовки. Решение позволяет одновременное подключение учеников к учебных стендам расположенных в лабораториях по всему миру. Роль администратора – выбирает учитель, он может следить за прогрессом исполняемого учеником задания. Несколько учеников могут одновременно выполнять задание с одним учебным стендом. Данные, собранные в результате исследования, могут быть скачены с облака и ли закачены для последующего объединения и обработки. Платформа EDIBON Cloud Learning позволяет организовывать вебинары. Поддерживается для разных операционных систем. Не требует предварительной инсталляции. Позволяет пользователей объединять в группы. Имеет быструю поддержку инженеров.

Что учесть при подборе учебных средств к уроку STEM

«Я всегда делаю то, что не умею делать. Так я могу научиться этому».

Пабло Пикассо

Коротко напомним, что согласно теории построения урока по методике СТЕМ «Знание не передаётся, оно создаётся». Для более простого запоминания весь урок разбивается на 5 частей. Каждая из частей может быть обозначена глаголом действия обращенным к учителю.

  1. Заинтересуй зачем это надо
  2. Объясни как это исследуют и измеряют
  3. Предостереги об опасностях и путях их устранения
  4. Дай попробовать сделать своими руками
  5. Проверь усвоение через совместный анализ.

Подробнее смотрите в статье «Планирование урока STEM по модели 5E».

Но до того как вы решите сделать урок наглядным необходимо его подготовить и выбрать оборудование с помощью которого процесс или явление можно дать ощутить через персональный опыт.

Итак мы знаем тему. Сделать урок интересным помогают цифровые лаборатории. Исходя из темы подбираем оборудование и дальше самое сложное так составить план урока чтобы он соответствовал STEM методике и вписывался во временные рамки урока. При этом учитель должен сначала сам разобраться как это работает, а затем эффектно показать, что используемое оборудование доказывает.

Разберем шаги на примере учебных комплектов из продукции PASCO SCIENTIFIC. Алгоритм подбора в целом схож для многих производителей. Продукты на сайте сгруппированы по предметам и уровню. Например, продукты по предмету биология для средней школы.

Главное отличие между разными производителями, помимо цены и качества — это подбор дидактических материалов для учителей подготовленных производителем для облегчения использования оборудования.
Если у производителя нет дидактических материалов их придется составлять самим. А это ваше время. 

Дидактический материал

Начинайте с посещения цифровой библиотеки подготовленных производителем материалов. Библиотека PASCO SCIENTIFIC доступна здесь.  

Материалы есть на Английском — не беда. Google Translate поможет. На странице PASCO в самом низу есть выбор включения переводчика «G Select Language». В выпадающем меню выбираем Russian.

По теме найдите урок или лабораторную работу. Обратите внимание материалы могут быть составлены для учителя и для учащегося. Для учителя контрольные вопросы, пошаговый процесс и примеры снятых данных. Темы здесь.

Для учащихся файл презентация с руководством по проведению опыта. Их смотреть в вышеупомянутой библиотеке PASCO SCIENTIFIC здесь

В файле предварительного просмотра вы увидете материал в том же виде, что он изложен для учащегося. Т.е. либо как описание, либо как презентация. Для просмотра же самого файла учащегося может потребоваться  специализированное программное обеспечение. Оно позволяет просматривать файл c темой и теоретической частью урока в нем же сохранять результаты опытов и отвечать на контрольные вопросы.

Иногда дидактический материал предлагается в виде отдельного продукта. По сути это набор книга и флешка. Их стоимость как правило не велика по сравнению с набором цифровых лабораторий на класс. Например, тематические сборники руководства для лабораторных работ по предметам  доступны здесь.

Ещё один способ поиска — это просмотреть подборку оборудования по эксперименту. Например, здесь можно скачать таблицы по предметам в которых указан эксперимент, перечень оборудования и необходимых расходных материалов. Обращаем ваше внимание, что в таблицах указано даже то, что сам производитель не производит и не продает. Например, реактивы или ножницы.

Скопируйте название сенсора в поиск Youtube. Вы увидите не только как это работает, но и опыты и идеи использования.

Программы сбора и анализа данных

Следующий важный вопрос — это программы сбора и анализа данных. То насколько удобно и интуитивно понятно выполнен интерфейс программы будет влиять, на затраты времени для обучения и разъяснения.

Pasco Scientific предлагает на выбор две программы сбора и анализа данных: PASCO Capstone и SPARKvue. Файл с расширением .spklab открывается программой SPARKvue, и с расширением .cap — PASCO Capstone соответственно. Программы похожи. Отличия в платформах, для которых они разработаны: Linux, Mac OS, Windows, Android.  Вы можете подробно познакомиться с особенностями ПО от PASCO Scientific в статье здесь [Рус.]. Пробные шестидесятидневные версии под MS Windows и Mac OS можно скачать:

  1. SPARKvue Free Trial — здесь
  2. PASCO Capstone Free Trial — здесь

Цель занятия

Теперь переходим к цели построения урока. Цели и задачи ограничиваются ресурсами, к которым относиться количество учащихся в классе, время, отведенное учебным планом, бюджетом.

Целью может быть:

  • познакомить с понятием
  • изучить явление.

В первом случае можно ограничиться демонстрацией для всего класса сразу вместе с совместным разбором. Во втором, необходимо дать возможность каждому проделать опыт самостоятельно.

Соответственно размышляя над целью можно наметить, как будет выглядеть урок: индивидуальное занятие каждого с последующим обсуждением, проектная работа с представлением результатов на всеобщее обсуждение, работа в паре с последующей сверкой результатов, групповая работа, ваше видение.

Самое распространенное работа в паре. Предположим, что мы тоже ориентированы на цифровое обучение и хотим дать каждому попробовать работая в паре.

Бюджет

Следующий вопрос бюджет. Для школ обычно два источника: собственно сам бюджет школы и проектные средства.

Рассмотрим две стратегии. В случае бюджета школы всегда есть ограничения. Весомую часть заказа составляют устройства сбора и анализа данных. Поэтому можно начать с того, что приобрести один сенсор или одну цифровую лабораторию, и разобраться как её использовать в классе с разделенным доступом для всех. Как устройство сбора данных можно использовать смартфон и камеру проецирую, изображение на доску для всех или подключив цифровую лабораторию к умной доске. Модели Smart досок на Android 5.0 совместимы с цифровыми лабораториями PASCO SCIENTIFIC. Что может существенно сократить расходы, для демонстрации, если вывод собранных данных будет идти непосредственно на SMART доску.

Идеально с точки зрения экономии времени на настройку иметь полный комплект одинаковых устройств на одну парту или одну пару. Но если такой возможности нет, то обсудите с директором вопрос получения письменного разрешения от родителей на использование в учебном процессе смарт гаджетов учащихся. Обычно секретарь делается бланк заявления для родителей, который раздают на родительском собрании классные руководители. К стати, учащимся такой такой подход тоже нравиться. И в некоторых школах даже узаконили через устав школы использование смарт устройств только в учебных целях даже на переменах. Ёще один мотиватор учащимся установить SPARKvue через Google Play или AppStore бесплатно — это возможность провести серию экспериментов с помощью SPARKvue сразу после установки, так как в каждом смартфоне есть встроенные микрофон и акселерометр.

Проектное финансирование позволяет больше. Можно задуматься о цикле работ, комбинировании проектной и групповой работы для развития социальных навыков коммуникации учащихся, а так же совмещенные уроки, организации хранения учебных средств.

В 2018 году большинство школ Эстонии получали одобрение по проектам на сумму около 24 тысяч евро в рамках одной заявки.

Обновление технологий, а с ней и линейки представляемой продукции происходит с очередностью 8 лет. Так в Таллинском Университете выполняют свою функцию обучения устройства PASCO SCIENTIFIC поставленные 15 лет назад. Мы рекомендуем замену, только в тех случаях когда новая позволит существенно выиграть время, которое можно потратить на анализ данных. Например, до этого данные приходилось записывать на бумаге, а теперь в новом поколении они сами сохраняются в файл. В случае планов на замену поинтересуйтесь предлагает ли официальный представитель программу Trade-In, по которой использованные устройства старших поколений обмениваются на новые с существенной скидкой. У PASCO SCIENTIFIC такая программа есть.

Устройство сбора и анализа данных

Многие производители предлагают отдельно серию устройств для сбора и анализа данных. В них надо обращать внимание, на противоударного корпуса или чехла, возможность подключения сенсоров по стандарту BLUETOOTH 4.0 или выше, а также продолжительность автономной работы. PASCO SCIENTIFIC предлагает SPARK LXi Datalogger — PS-3600. Он имеет формфактор планшета в противоударном корпусе. Дополнительной особенностью Спакр ЭЛ-ИКС-АЙ, является программное обеспечение Lab Manager. Оно позволяет учителю видеть прогресс учеников в выполнении лабораторной работы, подсказывать им персонально. Данный программный продукт поставляется только с Спакр ЭЛ-ИКС-АЙ.

Но в отличии от других производителей Pasco Scientific предоставляет возможность для беспроводной серии сенсоров использовать планшеты и смартфоны сторонних производителей.

Как выбрать планшет от стороннего производителя?

Возможно в школе уже есть планшеты. Из продукции компании Apple все модели начиная с IPad 3 подойдут. Работа по сбору данных через SPARKvue на IPad будет выглядеть так как на видео ниже.

Планшеты на базе Android 5.0 или выше с поддержкой Bluetooth 4.0 тоже подойдут. Если они есть надо понять будет ли возможность ими пользоваться именно на вашем уроке. Надо избежать ситуации, когда проведение урока невозможно по причине банального отсутствия устройств. В случае с PASCO можно выкрутиться за счет устройств учащихся, но инсталляция программы заберет драгоценное время. Да и держать в голове план «Б» контпродуктивно. Это все равно как два плана урока.

Если вы решили сэкономить за счет приобретения планшетов и установки на них SPARKvue, то выбирая планшет, как уже отмечалось надо обратить внимание на возможность приобретения противоударного чехла и поддержку BLUETOOTH 4.0.  Наша рекомендация на 2018 год — это Samsung Galaxy Tab A 10.1″ и противоударный чехол, чтобы не сожалеть о случайности.

После получения нового планшета перед началом использования планшета как устройства сбора данных необходимо иметь подключение к интернету для регистрации учетной записи пользователя Google для Android устройств или AppleID.

После этого устанавливаем программу SPARKVue. Она бесплатна для использования как для владельцев IPad, так и Android устройств. SPAKRvue поддерживает 29 языков.

Как выбрать сенсоры?

С одной стороны, выбор сенсоров уже сделан, и они указаны в  описании опыта. Но обратите внимание какие сенсоры предложены в руководстве. Прогресс не стоит на месте, возможно руководство составлено для моделей соединяющихся еще проводами. Просто потому, что ничего не запутается удобнее использовать беспроводные датчики.

У PASCO легко понять поколения сенсоров. Белые — последнее поколение. Синие — предыдущие. Черные — первое.

Сенсоры, корпус которых синего цвета серия PASPORT всегда можно сделать беспроводными с помощью адаптера AirLink — PS-3200.

Теперь когда вы знаете какой сенсор выбрать, можно посмотреть входит ли он в состав учебного комплекта по предмету (англ. bundle). Учебный комплект по предмету, хорош тем, что он включает все необходимое для начала лабораторной работы по определенной теме или темам, включая не только сенсор, но и штативы, крепления, набор грузиков и.т.д. Например, набор по физике, который позволяет провести до 15 опытов. NB! В комплект не входит устройство сбора данных.

Ещё один тонкий момент касательно выбора сенсоров. Зачастую выбор начинают с проверки совместимость уже ранее закупленных устройств с новыми. Прогресс берет своё. Даже в рамках одного производителя не всегда более новое поколение совместимо с предыдущим. В университетских лабораториях зачастую стенды от разных производителей соседствуют друг с другом. Хотя бы по тому, что редко когда компании удается быть лучшей во всем. У кого-то лучше качество, а кто-то копирует и предлагает дешевле. Поэтому не бойтесь иметь в своем арсенале лучшие устройства, даже если они от разных производителей. В конце концов одна из задач STEM научить школьников быстро разбираться в логике управления разными цифровыми устройствами.

Далее зарядное устройство

Все гаджеты включая передатчики для сенсоров надо заряжать. Если в вашем распоряжении компьютер, то скорей всего через свободный USB порт можно подключить кабель зарядки. Но если компьютер один, а устройств больше 4, то может понадобиться зарядная станция на 10 портов (10 Port USB Charging Station — PS-3501).

Помните, что при подсчете необходимого количества зарядок следует учесть, что серия сенсоров PASPORT получает питание от передающего устройства AirLink, т.е. для самого сенсора серии PASPORT зарядка не нужна.

Хранение

Немаловажным вопросом в организации обучения является хранение устройств. PASCO Scientific предлагает решения для хранения Gratnells. Оно представляет из себя ящики для хранения 4 разных размеров и тумбочки на колесиках в которые эти ящики устанавливаются. 

Gratnells

Обучение

Далее надо пробовать. При заказе мы договоримся об объеме обучения. Вместе с вами под секундомер проверим, что возможно уложиться в отведенное на занятие время.

По вопросам приобретения обращайтесь по электронной почте ask@ste(.)education. (Перед отправкой скобки из адреса электронной почты необходимо убрать).

Pasco Agreecultural Sciense

Агрономия в школе

Для изучения таких разделов сельскохозяйственных наук как агрофизика, агрохимия и агрономия Pasco Scientific разработал учебный набор PS-7622A. Он включает в себя описание 12 лабораторных работ, беспроводные сенсоры и заготовки для снятия данных через  программу SPARKVue. Вы можете ознакомиться с ними по ссылке для скачивания здесь [zip].

PS-7622A

Набор позволяет моделировать экосистемы и парниковый эффект, изучать экологические условия, выполнять картографические / ГИС-мероприятия, отслеживать погодные условия и проводить дополнительные исследования качества воды и почвы.

Список экспериментов:

  1. Мониторинг качества почвы
  2.  Очистка воды
  3.  Мониторинг качества пресной воды
  4.  Кислотность воды (pH)
  5.  Дыхание прорастающих семян
  6.  Пигменты растений и фотосинтез
  7.  Дыхание растений и фотосинтез
  8.  Моделирование экосистемы
  9.  Парниковые газы
  10.  Энергетическое содержание пищевых продуктов
  11.  Диффузия
  12.  Кислотность почвы

Ниже приведено видео об одном из сенсоров входящем в комплект. Это сенсор PS-3209 погодная станция вместе с GPS. Он позволяет произвести 17 измерений и зафиксировать на местоположение снятия данных на карте.

К чему лучше готовиться в школе, чтобы найти работу в будущем.

Для того чтобы иметь желание учиться необходимо понимать цель, к которой стремишься. Ведь как известно из основ педагогики только стимул (внешнее воздействие или угроза) и собственное желание мотивируют к учебе. Полагаю каждый из нас выбрал бы собственное желание как мотиватор. Тогда роль учителя заключается в том, чтобы объяснить, что ждет выпускника школы за её пределами. Наш мир стремительно меняется. Поговорим о том, что ждет будущих первоклашек по окончанию гимназии.

Первое это технологии, второе это будущие профессии, связанные с этими технологиями. Последнюю четверть века громко звучит фраза: «Открытия рождаются на стыке наук!» И похоже тенденция продолжиться. Так совсем не давно мы ещё понятия не имели, что навыки архитектора найдут себе применение в дизайне игр и наоборот навыки построения виртуальной среды понадобятся для того, чтобы продавать квартиры ещё до постройки дома, показывая реалистичную 3D модель квартиры и вид из окна. Учитывая, что технологии виртуальной реальности и дополненной реальности развиваются стремительно призывайте учить геометрию всех, кто собирается связать свою карьеру с дизайном или проектированием. Да, знания стереометрии и пространственного видения пригодятся проектировщикам 3D печати строительных и других элементов. Уже сейчас можно распечатать деталь из порошкового металла или даже распечатать целый дом из цементного раствора. А архитекторам виртуальной реальности помимо геометрии понадобиться ещё и техника безопасности, которую сейчас вместе с азами эргономики проходят на трудах. Запомните это состояние если вам неудобно сидеть или пилить. Это тоже знания из области эргономики, которыми тоже можно воспользоваться.

Профессия архитекторов будет лишь немногим отличаться от профессии архитектора энергонулевых домов. Домов, которые будут не только сберегать энергию, но и сами ее вырабатывать из окружающей среды. Так что к геометрии обязательно добавиться физика с программирование. Так как внутренние системы дома должны будут функционировать как единое целое. Те же предметы пригодятся строителям «умных» дорог. В ближайшем будущем в обиход войдет понятие Vehicle-to-everything (V2X), т.е. автомобиль ко всему. Что означает, что компьютерные системы автомобилей начнут общаться не только друг с другом и светофорами, но и с вашими умными часами например. Уже сейчас автомобильные гиганты BMW, KIA проектируют так называемые темные фабрики (англ. dark factory), а в будущем их количество только увеличиться. Да для тех, кто не знаком с понятием темных фабрик — это полностью автоматизированные роботизированные производства, на которых присутствие людей не требуется, а потому нет надобности включать свет.

Все более возрастающие количество данных приведет к повышению спроса на аналитиков, требующих знаний не только математики, но отдельных профилированных предметов. Например, в государственном секторе может потребоваться аналитик по нейроэкономике. А ему соответственно пригодятся знания по статистике, человековедению, социологии и психологии. Область «Интернета вещей» потянет за собой новые специальности, которые будут анализировать большое количество данных, генерируемых сенсорами на работе и дома с целями увеличения условий комфорта или увеличения продажи производителей. Например одна из компаний сейчас собирает паттерны — наборы гармоник, генерируемые электроприборами по время работы. Каждое устройство уникально и имея базу данных в электросчетчике или считывая с него параметры будет возможно узнать какой марки и модели работает у вас дома холодильник, не заходя в дом, а следовательно, предложить новый более энергоэффективный.

Если говорить о компьютерных профессиях, то значительно большее внимания будет уделяться кибер безопасности, где понадобиться логика и аккуратность, последовательность, а также быстрота в принятии решений. Причем в этом секторе будет большой разброс профессий от простых связанных с аудитом сохранности персональных данных, до требующих творческого подхода тестер ИТ систем безопасности, когда намерено будут искать бреши для последующего их устранения.

Касательно разработчиков, скорей всего тренд на универсализацию сохранится. Уже сейчас в цене разработчики полного цикла (full stack developer), конечно, они имеют свои любимые части проекта, но их уровня знаний должно хватать, чтобы подключиться к любой части в любой момент. Так что, дело за универсалами. Современные программисты подтвердят, что программист учиться все время пока работает. А для того, чтобы, быть замеченным, надо научиться эффективно учиться,  находить ответы затрачивая минимальное количество времени, а учиться не по потребности, а по направлению. Не только когда надо найти ответ на текущий вопрос, но и когда думаешь вперед о грядущих изменениях, чтобы свести затраты, связанные с изменениями к минимуму. Один из самых популярных подходов к разработке это гибкий подход (англ. Agile). Один из основополагающих принципов — постоянная адаптация к изменяющимся обстоятельствам. Команда должна систематически анализировать возможные способы улучшения эффективности и соответственно корректировать стиль своей работы. Работа в группах или парах в школе отличная возможность потренироваться.

Продолжим про разработчиков ПО, как часть творческого процесса. Из-за экономических причин, творческая составляющая как раз снизиться, так как массовые продукты продолжат развитие по пути модульности. И вполне возможно, что профессия системный архитектор станет более популярной, правда ее функционал будет несколько пересмотрен. Если сейчас на плечах создание системы с нуля, то далее задача будет ставиться как подбор готовых компонентов учитывая их совместимость и нагруженность, открытость и.т.д. Тоже будет происходить и с автоматикой. Облачные сервисы позволят соединять контроллеры управления и компоненты в системы, а алгоритмы управления, поиска, анализа будут систематизироваться и подключатся в проект как библиотеки. Т.е. крылатое выражение про изобретение велосипеда дойдет и до ИТ систем, а также систем автоматики включая роботов.

В связи с развитием робототехники появятся центры компетенции робототехники. И они будут чинить настраивать взятых в лизинг или арендованных как услугу роботов. Соответственно будут готовить слесарей по починке электромобилей и роботов. Возможно, это профессия будет называться Robot DevOps. Сейчас DevOps ассоциируется с поддержанием или развертыванием ИТ сервиса или программного продукта, но для роботов, обладающих собственной операционной системой это, тоже будет очень актуально, только задачи Robotic DevOps будут в перепрограммировании роботов под индивидуальные нужды клиентов. Так как, в связи с этим увеличивается риск преступлений, сделанных посредством машин, то скорей всего эта деятельность будет лицензирована. И каждая строка добавленного кода будет подписываться автором автоматически. Так как проблема искусственного интеллекта будет беспокоить общественность появятся центры прогнозирования поведенческих моделей, которые будут заниматься подтверждением алгоритмов роботов, приобретенных ими в результате самообучения. Это будет касаться всех массовых моделей роботов, которые не смогут напрямую делиться между собой полученными знаниями, чтобы судный день предсказанный в фильме «Терминатор» не наступил. Полагаю, что это потянет за собой особый раздел в юриспруденции и дополнит отдел криминалистики особыми сотрудниками, которые будут сравнивать логи действий систем для выявления виновного. Так как уже сейчас вопрос виновности требует строгого регламентирования. А выбор есть. Можно обвинить разработчика, продавца, владельца, допустившего в эксплуатацию, оператора управления, ответственного пользователя. Причем скорей всего в разных странах это будет отрегулирован по-разному. Поэтому появятся эксперты по адаптации систем управления к законам определенного государства или групп государств пользующихся общими стандартом.

Да возрадуются любители игр леталок в 3D. Подобно профессии крановщика сейчас, профессия оператора дрона или квадрокоптера тоже будет востребована. Причем это сфера будет намного более зарегулирована чем сейчас. Каждый дрон будет обладать транспондером, чтобы подобно самолетам в полете сообщать всем окружающим, кто его владелец. Аналог регистрационного номера автомобиля. Как известно без номера государственной регистрации движение запрещено. А значит появятся службы, регулирующие движение в воздухе на малых высотах, а следовательно, и принуждающие к посадке нарушителей. Как вам профессия „ловца дронов“, которая наверняка будет называться более импозантно например Dron Inspection Policeman. Более оплачиваемые должности будут у координаторов совместной работы дронов или роботов.
В общем ориентируйте учащихся на то, что в последствии цениться будут навыки. Навыки быстро включиться в процесс, всесторонне оценить, проверить на модели или тест группе, уметь поставить задачу для разрешения. Для того чтобы на рынке труда быть более востребованным этому надо учиться в школе. Тогда они получат преимущество и на вопрос: «Вы учитесь?» – смогут ответить: «Уже умею!».

Компьютеры. Посмотрите фильм о квантовых компьютерах, которые начнут входить в нашу жизнь к этому времени. А следовательно появиться необходимость в их настройке, сборке, разработке новых схем.

Химические запоминалки

Общеизвестный факт, что запоминать проще если новый материал связан со старым. Например, в детстве для запоминания очередности цветов спектра  мы учили фразу: «Каждый охотник желает знать, где сидит фазан», по начальным буквам которой определялось: каждый  красный, охотник  оранжевый, желает  желтый, и.т.д. Существует и более современные вариант: «Каждый оформитель желает знать, где скачать Фотошоп». На Британских островах последовательность спектра кодируют фразой связанной с историей Англии, когда Ричард Плантагенет (герцог Йоркский) потерпел сокрушительное поражение и погиб в войне Алой и Белой Розы. И сама фраза на английском: «Richard Of York Gave Battle In Vain» («Ричард Йоркский дал сражение напрасно»). И соответственно Richard — red, Of — orange, York — yellow, Gave — green, Battle — blue, In — indigo, Vain — violet.

Техника безопасности

Подобно этому существуют некоторые запоминалки и для химии: «ЛИЛА ВОДУ В КИСЛОТУ — ПОТЕРЯЛА КРАСОТУ». Которая гласит нам, что по правилам безопасности при работе с кислотой, кислота всегда добавляется в воду, а не наоборот.

Кстати, по-английски на эту тему есть правило трех «А»: Always (всегда), Add (добавляй), Acid (кислоту). Сначала вода, потом кислота, а не то случится беда. 

И ещё по технике безопасности:
Помни, каждый ученик,
Знай, любая кроха:
Безопасность – хорошо,
А халатность – плохо
Чай и вкусный бутерброд
Очень просятся в твой рот.
Не обманывай себя —
Есть и пить у нас нельзя!
Это, друг, химкабинет,
Для еды условий нет.

Пусть в пробирке пахнет воблой,
В колбе — будто мармелад,
Вещества на вкус не пробуй!
Сладко пахнет даже яд.
Как же нюхать вещества?
В колбу нос совать нельзя!
Что может случиться?
Ты можешь отравиться!

Прежде чем начать работать,
Парту надо расчищать,
А не то учебник будет
Под рукой тебе мешать!

Хочешь весел быть и рад –
Надевай всегда халат!
Это должен каждый знать:
Спирт в спиртовке поджигать
Спичкой только можно
И очень осторожно.
Чтобы пламя погасить
Спиртовку следует закрыть.
И для этого, дружок,
У неё есть колпачок.

Рукой не трогай реактивы –
Начнутся страшные нарывы.
А коль коснешься кислоты,
О, скоро пожалеешь ты!

Остатки слив без разрешенья,
Ты не получишь утешенья.
Реакция начаться может,
Тогда никто уж не поможет.

Мы работаем по парам,
Чтобы не обдало жаром,
Ты пробирку отверни
От соседа впереди.
Всю сначала прогревай,
Уголочком наклоняй,
А потом – сильнее там,
Где есть место веществам!
Мы растворчик подогрели,
Вещества у нас вскипели.
Надо пламя укротить
И спиртовочку закрыть!

Если на руку попала
Капля жидкости какой,
Поспеши промыть то место
Ты холодною водой!

Правило прохождения реакции двойного обмена:

Химик правила обмена
Не забудет никогда:
В результате — непременно
Будет газ или вода,
Выпадет осадок —
Вот тогда — порядок!

Про органическую химию

Запомним, друг, и я, и ты,
Чем отличаются спирты —
В них углерод и гидроксид,
И каждый спирт легко горит.

R — это значит радикал,
Он может быть велик и мал,
Предельный или непредельный.
Но это разговор отдельный.

Среди карбоновых кислот
Известных «лиц» невпроворот.
В кислотах — группы карбоксильные,
Но все кислоты здесь — несильные.

В кетонах группа есть CO,
Но это тоже ничего…
Горит прекрасно ацетон,
И растворитель — тоже он.

Если ты, придя с мороза,
Наливаешь крепкий чай,
Хорошенько сахарозу
в чашке ложкой размешай.
Виноградную глюкозу
И медовую фруктозу
и молочную лактозу
любит взрослый и малыш.
Но крахмалом и клетчаткой,
Что совсем-совсем несладки
Тоже нас не удивишь.
Так устроена природа —
Это тоже углеводы.

Мы говорим спокойно: жир. А между прочим, он — эфир, Он из кислот и глицерина. Такая вот у нас картина…

Окраска индикаторов

Индикатор лакмус — красный,
Кислоту укажет ясно.
Индикатор лакмус — синий,
Щелочь здесь! Не будь разиней!

Фенолфталеиновый в щелочах малиновый.

Сульфит и сульфид

Сульфит не путайте с сульфидом,
Чтоб места не было обидам:
Сульфиды — сероводорода
Родня. И нет в них кислорода!
А вот сульфит. Скорей смотри:
В нем кислорода сразу три!
Добавим кислорода атом —
И познакомимся с сульфатом!

А вот ещё про серу:

Тем, кто с Серой незнаком,
Я сейчас представлюсь лично:
Я бываю порошком,
А бываю и пластичной.
Поджигаю веток ворох –
Спичкам я даю огня.
Знай, алхимики и порох
Получили из меня!

Сера, сера буква S.
32 — атомный вес.
Сера в воздухе горит —
Получаем ангидрид.
Ангидрид да плюс вода —
Это будет кислота.

Сразу 4 факта зашифрованы в стишке:

  1. Сера обозначается буквой S.
  2. Её атомная ма́сса, относительная атомная масса (устаревшее название — атомный вес) — значение массы атома, выраженное в атомных единицах массы — 32.
  3. При горении получается сернистый ангидрит.
  4. Ангидрит при растворении в воде даёт сернистую кислоту (H2SO4).

Кислоты

Для запоминания основных карбоновых кислот: щавелевая, малоновая, янтарная, глутаровая, адипиновая. Используют слово Щмяга. Слово не имеет перевода, но звучит забавно и хорошо запоминается.

Среди карбоновых кислот Известных «лиц» невпроворот. В кислотах — группы карбоксильные, Но все кислоты здесь — несильные.

Кислота тепла боится, быстро в воду превратится.
(Речь идет об угольной и сернистой кислотах)

Лакмус будет в них краснеть,
Растворяться — цинк и медь.
А мелок в них, посмотри,
Вмиг пускает пузыри!
И опасны для работы
Эти жгучие кислоты.

Самой сильной из кислот имя галоген дает.
(Хлорная кислота)

Водород

Не шутите с Водородом!
Он горит, рождая воду,
В смеси с Кислородом-братом
Он взрывается, ребята!

Вам скажу на всякий случай –
Эту смесь зовут гремучей.

Формулы

Загорелся, всем на диво
Фосфор в колбочке красиво —
Получился, надо знать,
Ангидрид Р2О5!

Алюминий, феррум, хром – их валентность равна трем.
Натрий, калий, серебро – одновалентное добро.
Магний, кальций, цинк и барий — их валентность равна паре.

Массу мы легко найдем,
умножив плотность на объём.

Окислитель-грабитель.

Получен газ, осадок иль вода – Процесс необратимый навсегда!

Стихи загадки

Если крупинки в жидкости найдет,
Как такую муть химик назовет?
(Суспензия)

В чем горят дрова и газ,
Фосфор, водород, алмаз?
Дышит чем любой из нас
Каждый миг и каждый час?
Без чего мертва природа?
Правильно, без …
(Кислорода)

В воздухе он главный газ,
Окружает всюду нас.
Угасает жизнь растений
Без него, без удобрений.
В наших клеточках живет
Важный элемент …
(Азот)

Я растворчик изучал.
Лакмус в нем синее стал.
Поглощал раствор тотчас
Кислый углекислый газ!
Про такой раствор я знаю,
Что среда в нем …
(Щелочная)

И напоследок могу сказать, что наша учительница химии в школе поставила спектакль. Он тоже был в стихах, у каждого элемента была роль в соответствии с его активностью. Например, золото было королем и ни с кем не реагировало. А интриги против короля плели придворные азотная и соляной кислоты. Прошло почти 30 лет после спектакля, а я все помню. Спасибо учителю!

NI Elvis III and Multisim screenshot

Образовательная платформа для будущего инженера по электронике

Образовательная платформа от National Instruments (NI ELVIS ™ III) — это инженерно-лабораторное решение для  проектно-ориентированного обучения. Подходит для университета и лабораторий прототипирования новых продуктов электронных производств.

Платформа ELVIS III включает в себя 4-канальный осциллограф, функциональный генератор, цифровой мультиметр, настраиваемый источник питания, макетную плату для прототипирования, плоттер Боде, логический анализатор. Открытая архитектура программного обеспечения поддерживает широкий диапазон экспериментально исследования, позволяет быстро освоить API программирование или перейти к низкоуровневому программированию встроенного процессора ПЛИС (FPGA). Съемную макетную плату для прототипирования можно заменить широким выбором мезонинных плат расширения адаптированных для обучения электротехнике, машиностроения и.др.

Большую синергию дает использование Elvis III в паре с программным обеспечением Multisim. Multisim — это среда прототипирования печатных плат, которая позволяет мгновенно их визуализировать и анализировать расчетные сигналы в электрической схеме. Использование программы  Multisim в паре с ELVIS III позволяет сравнить симулированные и реальные измеряемые величины. Смотрите больше на сайте производителя National Instruments.

Спрашивайте предложения от нас aks@ste.education

IoT Lab interface

Изучиние Интернета вещей на платформе NI myRIO

Грядет эра интернета вещей (IoT). И уже не только промышленные устройства, датчики, приводы, контроллеры, доступны для удаленного управления и мониторинга через интернет. 

Тем более актуально сегодня стоит задача познакомить будущих инженеров автоматики с набором IIoT. Учебный комплект в своей основе имеет котроллер от National Instruments серии  myRIO -1900.

Базовый комплект позаоляет выполнить 5 лабораторных работ. 

Одним из главных преимуществ комплекта является наличие комплексной учебной программы, охватывающей различные аспекты Интернета вещей. Она включает в себя такие темы, как датчики и исполнительные механизмы, системы сбора данных, статистический анализ и другие. IoT Lab помогает студентам, которые собираются войти в отрасль, быть готовыми к вызовам и технологиям новой эры Industry 4.0. Смотрите ознакомительное видео ниже.

Для учебных организаций предусмотрены пулы лицензий на  3 / 10 / 20 мест.

Скачивайте пробную версию по ссылке Download Evaluation – Industrial IoT Lab

Спрашивайте предложение по электронной почте ask@ste(dot)education

Фильмы, которые пробуждают интерес к точным наукам.

Выборка из материала Дарьи Житковой. https://mel.fm

Если у вас есть возможность выбора, что посмотреть всей семьей, то обратите внимание на фильмы, рассказывающие о математиках. Порой для решения заданий нужны железные нервы. Это истории о людях, в которых нежелание решать всё заново из-за ошибки по невнимательности в самом начале, развило внимательность, точность и аккуратность.

1. «Игры разума» (США, 2001)

Режиссёр — Рон Ховард

Это фильм о лауреате Нобелевской премии по экономике Джоне Нэше. Это драма в которой главный герой учиться жить, как бы сейчас сказали в дополненой реальности. Фильм отмечен четырмя статуэтками американской киноакадемии.

2. «Доказательство» (США, 2004)

Режиссёр — Джон Мэдден

Кэтрин — дочь математика, идущая по стопам отца, не может оправиться после его смерти. В ее жизни появляется ученик отца, пишущий диссертацию и развлекающий ее шутками про «E» — мнимую величину. Последние пять лет Кэтрин ухаживала за отцом и боялась, что ей может передаться его душевная болезнь. Он, в свою очередь, исписывал тетради своими «доказательствами» — простыми и красивыми, как музыка.

3. «Пи» (США, 1998)

Режиссёр — Даррен Аронофски

Главный герой черно-белого малобюджетного кино Макс — исследователь теории чисел, пытающийся разгадать универсальный код, с помощью которого можно менять курсы биржевых акций. Копнув слишком глубоко, он встретил сообщество евреев, ищущих математическую систему в Торе. В итоге Макс находит число, которое состоит из 216 цифр и символизирует начало мироздания.

4. «Умница Уилл Хантинг» (США, 1997)

Режиссёр — Гас Ван Сент

Один из наиболее удачных фильмов Гаса Ван Сента с оскароносным сценарием друзей Бена Аффлека и Мэтта Дэймона рассказывает о юноше, который за маской уборщика скрывает удивительные способности к точным наукам. Конечно же, не все так безоблачно. Герой постоянно впутывается в передряги и начинает драки, одна из которых поставила перед ним выбор: сесть в тюрьму и забыть о науке или продолжить изучение математики под личным вниманием профессора в сочетании с сеансами психоанализа. За роль психолога покойный Робин Уильямс получил свой единственный Оскар.

5. «Игра в имитацию» (Великобритания, США, 2014)

Режиссёр — Мортен Тильдум

Во время Второй мировой войны небольшая группа молодых ученых во главе с английским математиком и криптографом Аланом Тьюрингом разгадывает код дешифровки сообщений на шифровальной машине Энигма, которую использовали нацисты. На взлом кода давалось 24 часа, так как раз в день кодовое слово менялось. Существовало 159 миллионов возможных комбинаций, а чтобы предотвратить возможную атаку, нужно было найти нужную комбинацию за двадцать минут. Тьюринг быстро сообразил, что для дешифровки одной машины понадобится не человек, а другая машина, и создал устройство под названием «Кристофер», способное вскрывать шифр с помощью математического алгоритма.

6. «Любимое уравнение профессора» (Япония, 2006)

Режиссёр — Такаши Коидзуми

Первый урок математики для молодого учителя. Он рассказывает о матери, которая присматривала за профессором математики, повредившим голову в результате аварии: профессор не мог продолжать свои исследования в Оксфорде, так как его памяти хватало лишь на 80 минут. Рассуждая о натуральных и простых числах и красоте факториалов, он проводит свой «день сурка» год за годом. Для него спрашивать о математике было способом общения. Вместо слов — числа, которыми он любовался. Математические эпитеты и наглядные теоремы мягко доказываются через философию японской культуры.

7. «Х+Y» (Великобритания, 2014)

Режиссёр — Морган Мэтьюз

Мальчик с признаками аутизма видит мир иначе, чем другие: ему сложно общаться на любые темы, кроме математики. Он хочет, чтобы его окружали только простые числа. Узнав, что в математике можно выигрывать медали, как в спорте, он начинает готовиться к Международной математической олимпиаде под руководством школьного учителя, страдающего рассеянным склерозом. Главной задачей было победить китайских учеников, в свободное время доказывающих недоказуемые теоремы. Но кто знал, что благодаря олимпиаде он встретит любовь и начнет меняться навстречу миру?

Цифровое обучение — беспроводные датчики от PASCO SCIENTIFIC

Министерство образования ЭР с 2017 года делает большой акцент на цифровое образование. Фонд образовательных информационных технологий HITSA проводит семинары на эстонском языке. Для русских школ в Фейсбук появилась группа: «Гаджет, который всегда с тобой».  А в апреле 2018 под крышей Эхтеской гуманитарная гимназии прошел одноименный семинар.

Одной из тем стало: «Цифровое обучение. Беспроводные датчики от PASCO SCIENTIFIC».  Для вех кто желает ознакомиться с презентацией, выкладываем ссылку для скачивания: Скачать «Презентация цифровое обучение. Беспроводные датчики от PASCO SCiENTIFIC» [PDF]

Напоминаем, что на семинар всегда есть возможность потрогать руками, а это всегда намного интереснее.
12 июня 2018 года в Таллиннской Кесклиннаской Русской Гимназии состоится международная конференция  “Гаджет, который всегда с тобой или инновационные практики в школе и детском саду”. Даже если вы не успели зарегистрироваться или посетить конференцию напишите нам ask@ste.education. Мы вместе с вами сделаем так, чтобы образование было запоминающимся.

SmartCart Giant case 3D model

Как использовать 3Д печать с пользой для наглядности учебного процесса?

Футурологи говорят, что совсем скоро для починки автомобиля например, запчасти не будут высылать с завода, а их по запрошенной модели будут распечатывать на 3Д принтере в мастерской по чертежам, полученным из базы данных завода, разработавшего и испытавшего деталь. Во многих школах сейчас появилась возможность использовать 3D принтер.
Как бы предвосхищая обещания футурологов PASCO SCIENTIFIC предлагает расширить функционал производимых изделий с помощью 3Д печати. Например, для умной тележки (smart cart) существует возможность напечатать некоторые дополнительные части.

В разделе «сделай сам» https://www.pasco.com/diy/ вы найдете файлы чертежей 3D моделей в формате Solid works (.SLDPRT). По статистике скачивания популярностью пользуется демонстационный корпус Smart Cart.

Напомним Smart Cart — это умная вагонетка, которая благодаря встроенным датчикам, которые измеряют скорость, ускорение, положение используется для демонстрации законов Ньютона и изучения кинематики и динамики, передавая снятые данные по беспроводной сети Bluetooth®.

Для демонстрации на столе учителя есть возможность по скаченным чертежам изготовить на 3Д принтере кожух, который визуально увеличивает её в несколько раза. Кожух просто надевается поверху, при этом возможность демонстрации эксперементов на металлическом рельсе также остается.

Для удобства печати на маленьких принтерах корпус разделен на 3 детали, которые после распечатывания соединяются (склеиваются).

 

Интересные недоразумения

Американский математик Джордж Данциг, будучи аспирантом университета, однажды опоздал на урок и принял написанные на доске уравнения за домашнее задание. Оно показалось ему сложнее обычного, но через несколько дней он смог его выполнить. Оказалось, что он решил две «нерешаемые» проблемы в статистике, над которыми бились многие учёные.

В качестве названия для Google был взят математический термин, – число равное единице со 100 нулями. Потом выяснилось, что оно пишется по-другому – «googol». Несмотря на это, было решено оставить название «Google».

Почти все прогрессивное человечество (кроме США) не использует обозначения AM (ante meridiem — до полудня) и PM (post meridiem — после полудня), так как возникает большая путаница (быстро ответьте на вопрос: что раньше — 1 AM или 12 AM?).

Инженерная этика

Не последним делом в воспитании будущих инженеров является воспитание уверенности. Учащийся должен уметь аргументированно отстаивать свою точку зрения, а даже в случае ее непринятия другими. Поясните, что многие инженерные профессиональные сообщества пользуются системой моральных принципов, которые применяются на практике в инженерном деле.
Общие принципы кодексов инженерной этики во многом похожи. 

Как пример приводим принципы Американского общества гражданских инженеров от 2006 года [Источник https://www.nspe.org/resources/ethics/code-ethics]:

  1. Инженеры должны ставить на первое место безопасность, здоровье и благополучие граждан и должны стремиться соблюдать принципы устойчивого развития при выполнении их профессиональных обязанностей.
  2. Инженеры должны оказывать услуги только в сфере своей компетенции.
  3. Инженеры должны делать публичные заявления только в объективной и правдивой манере.
  4. Инженеры должны действовать в профессиональных вопросах для каждого работодателя или клиента как надежные агенты или доверенные лица, и должны избегать конфликтов интересов.
  5. Инженеры должны построить свою профессиональную репутацию на достоинствах своих услуг и не должны недобросовестно конкурировать с другими.
  6. Инженеры должны действовать таким образом, чтобы поддерживать и повышать честь, честность и достоинство профессии инженера и должны действовать с не толерантностью ко взяточничеству, мошенничеству и коррупции.
  7. Инженеры должны продолжать своё профессиональное развитие на протяжении всей карьеры, и должны предоставлять возможности для профессионального развития инженеров, находящихся под их руководством.

Как пример задайте реферат на тему: Участие Галилео Галилея в защите «коперниканства».

Разберите с классом что это значило тогда. Напомните, что лишь в 1992 году папа римский Иоанн Павел II произнёс речь, в которой признал Галилея блестящим физиком и выразил сожаление, что выносившие учёному приговор теологи слишком буквально придерживались текста Священного писания. До этого времени Ватикан никогда публично не признавал, что Земля вращается вокруг Солнца.

Ответственность обратная сторона уверенности. Например, во времена Александра II к инженерам, построившим мост, предъявлялось требование наблюдать за прохождением первого поезда по мосту из-под него. Что означало, неотвратимость наказания в случае разрушения моста.

Инженеры должны ставить на первое место безопасность, так гласит первый принцип. Всесторонность рассмотрения рисков залог безопасности, причем не только человека. В 2006 году Макдоналдс изменил форму стаканчиков для мороженого McFlurry под давлением активистов по защите ежей. Дело в том, что ежи, слизывая остатки мороженого в выброшенных стаканчиках, иногда засовывали голову внутрь, а обратно высунуть не могли и умирали от голода. Для разрешения этой задачи понадобилось уменьшить отверстие в крышке стаканчика, чтобы ежи больше не смогли попасться в западню.

Инженеры, проектировавшие эту детскую площадку для Бруклина, сосредоточились на ее футуристическом дизайне и совсем забыли продумать о свойствах используемых материалов. Большинство конструкций были выполнены из стали, которая нагревалась до 50 градусов в летние месяцы, что делало опасным их использование.

Схожая история приключилась с Концертным залом имени Уолта Диснея в Лос-Анджелесе. Его наружные стены были обшиты стальными панелями. Однако уже в 2005 году строителям пришлось несколько изменить фасад здания, так как металл стал мощным отражателем солнечных лучей и все жители близлежащих домой страдали от непомерно высокой температуры.

Ограничения толкают к изобретению

Не редко про историю изобретения можно услышать, что лень – двигатель прогресса. Так первая в истории веб-камера была создана в 1991 году в компьютерной лаборатории Кембриджского университета с единственной целью увидеть осталось ли кофе в кофеварке, находящейся на другом конце здания, чтобы не зря идти к ней. Но не меньшим стимулятором является и преодоление ограничений. Приводим несколько примеров по материалам сайта http://factopedia.ru.

Автоматическая телефонная станция (АТС) была изобретена директором похоронного бюро в Канзас-Сити Алмоном Строуджером. По рассказу самого изобретателя, однажды он заметил, что количество телефонных звонков в его компанию резко сократилось. Выяснилось, что местная телефонистка переводила звонки в компанию своего мужа — конкурента Строуджера. Это подтолкнуло его к мысли, что телефонисток нужно заменить автоматикой. В конце 19 века Строуджер сумел запатентовать и наладить массовый выпуск АТС.

Известно, если поросят у свиньи много, один-два непре­менно погибнут. Не хватит на всех ни пищи, ни внимания. Для спасения поросят-не­удачников канадская фирма «Фарматик» создала спе­циальный робот. Он не только греет и поит поросят по часам молоком, но еще и… хрюкает. Причем по-разному, когда сзывает своих питомцев на кормежку и когда кормит их. Производственные испыта­ния таких роботов-свинома­ток прошли очень успешно. Робот позволяет сэкономить за счет спасения слабеньких поросят десятки тысяч долларов.

Клейкие желтые бумажки появились в результате того, что закладки в книге псалмов, все время выпадали. История начиналась с неудачного эксперимента по усилению стойкости клея. В 1968 году сотрудник исследовательской лаборатории компании 3M пытался улучшить качество клейкой ленты (скотча). Он получил плотный клей, который не впитывался в склеиваемые поверхности и был совершенно бесполезен для производства скотча. Исследователь не знал, каким образом можно использовать новый сорт клея. Четыре года спустя, его коллега, который в свободное время пел в церковном хоре, был раздражен тем, что закладки в книге псалмов, все время выпадали. Тогда же он вспомнил о клее, который мог бы закреплять бумажные закладки, не повреждая страниц книги. В 1980 году Post-it Notes были впервые выпущены в продажу.

Французский врач Рене Лаэннеком (1781–1826) изобрел стетоскоп, когда почувствовал, что прижимать ухо к груди пациенток со слишком большим размером бюста неудобно.

А теперь немного об инженерном подходе. А вы знали?

В состав пластмассы для деталей конструктора LEGO входит сульфат бария. 

[Фото источник: pikabu.ru]

Эта соль не растворяется в воде, что делает её нетоксичной для организма, и хороша видна на рентгеновских снимках. Таким образом, если ребёнок проглотит деталь, её будет легко найти по этим снимкам.

Телефония как принцип передачи информации голосом на большие расстояния была известна еще до новой эры. У персидского царя Кира (VI век до н. э.) состояло для этой цели на службе 30 000 человек, именуемых «царскими ушами». Располагаясь на вершинах холмов и сторожевых башен в пределах слышимости друг друга, они передавали сообщения, предназначенные царю, и его приказания. Греческий историк Диодор Сицилийский (I век до н. э.) свидетельствует, что за день известия по такому телефону передавались на расстояние тридцатидневного перехода.

Часы идут по часовой стрелке — слева направо — потому что именно в этом направлении движется тень солнечных часов.

Однажды швейцарского инженера Жоржа де Мистраля озарило во время рутинной операции — когда он вынимал репей из шерсти своей собаки. После этого он 13 лет работал над идеей застежки-липучки.

Метроном, задающий ритм качанием, был изобретен специально для глухого Бетховена.

Приводите примеры для вдохновения учащихся.

Как быстро составить план урока с новым учебным оборудованием?

Учителя боятся начать использовать новое оборудование по нескольким причинам:

1. Необходимо изучить новое оборудование.
2. Необходимо потратить много времени на создание плана уроков, учебных материалов.
3. Как поместить все задуманное во время урока
4. Необходимо исправить план урока, на основании на реакции учеников.

Pasco Scientific заботится о учителях. К вашему вниманию цифровая библиотека с сотнями экспериментов. Удобный поиск: по предмету и уровню класса или по конкретным продуктам PASCO. Загрузите редактируемые студенческие лаборатории, заметки учителя с инструкциями по установке, файлы конфигурации программного обеспечения SPARKvue или Capstone и многое другое. Проверьте это бесплатно здесь Pasco Digital-library  .

Как быстро составить план урока с новым учебным оборудованием? Самый простой способ — проверить электронную библиотеку. Возможно, он уже подготовлен. Используйте его как шаблон. Переведите его на другой язык, если это необходимо.

Нажмите на изображение, он также откроет цифровую библиотеку на новой вкладке.

Планирование урока STEM по модели 5E

«Скажи мне и я забуду. Научи меня и я запомню. Вовлеки меня и я выучу».

Бенджамин Франклин

В педагогике конструктивизм появился благодаря психологу Жану Пиаже (Jean Piaget). Он сказал: «Знание не передаётся, оно создаётся».
Если перенести его подход познания вместе с идеями конструктивизма в определение обучения, то получим, что обучение – это активный процесс формирования знания, смысл которого формируется из индивидуального полученного опыта в реалистичных условиях путем выбора из разных вариантов. Таким образом, проверка знаний происходит по ходу приобретения опыта, а не обособлена как отдельная часть учебного процесса. Мозг человека оставляет у себя в памяти дискретное значение, выбранное из разных точек зрения, верность которого подкреплена дополнительными связями пережитых событий. Поэтому построенные уроков на принципах конструктивизма зачастую называют живым обучением.

Для того чтобы упростить процесс проектирования учебных материалов согласно теории конструктивизма была предложена учебная модель 5E (The 5E Instructional Model). Согласно этой модели, урок разбивается на 5 фаз, каждая из которых имеет свою цель, которую на английском языке можно представить, словом, начинающимся с буквы E:

  1. Engage – Вовлеки. На этом этапе необходимо создать связи между прошлым и настоящим опытом. Целью этой фазы является объяснить учащимся смысл приобретения знаний. При подготовке материала ответьте на вопрос: «Для чего это надо?» Где пригодятся приобретенные знания принципа изучаемого процесса.
  2. Explore – Исследуй. Самые точные вопрос для этой фазы: что измерить и как измерить?
  3. Explain – Объясни. Проговаривание терминов, растолкование принятых определений. Намного легче объяснить, что спираль лампы накаливания испускает фотоны и фононы, которые переносят тепло, тому кто знает, что лампочка светит и греет. Не мало важным на этом этапе является инструктаж по порядку выполнения и технике безопасности. Чем мощнее лампа накаливания, тем больше тепла она выделяет. Что нужно сделать чтобы не обжечься?
  4. Elaborate – Дай попробовать самому. По сути, это и ест получение опыта через практику и сотрудничество с другими учащимися. Поэтому, чтобы запомнить понятие фононы легче потрогать теплю лампочку.
  5. Evaluate – Самооценка усвоения материала. «Что вы поняли?» — если сами могут объяснить другому – значит поняли.
http://cognitiveperformancegroup.com/2014/10/08/5e-instructional-design-model-inspired-constructivist-theory/

Главная идея конструктивизма заключается в том, что учащиеся строят знания для себя, а мы, как преподаватели им помогаем. Поэтому при разработке учебного материала центр сосредоточения внимания переноситься с предмета изучения на обучаемого, так как уровень усвоения учебного материала зависит от знания, созданного самим учеником или классом учащихся.

Надо отметить, что подход STEM по модели 5E активно использует в своих учебных разработках PASCO SCIENTIFIC.
Например в электронных учебниках:

  1. Essential Chemistry — Основы химия. Подробнее здесь.
  2. Essential Physics – Основы физика
  3. Essential Physics STEM Modules — Основные модули STEM

Теперь вы знаете, что означает урок построен по модели 5E (Lessons follow the 5E design). Читайте на эту же тему статью «Что учесть при подборе учебных средств к уроку STEM».

DIFI.NET представляет беспроводные сенсоры PASCO SCIENTIFIC для обучения естественным наукам в школе

В марте 2017 года состоялась конференция «Global Educational Supplies & Solutions (GESS)*» в Дубае, по итогам которой линейка беспроводных датчиков PASCO Scientific стала победителем в номинации «Инновационный STEM-продукт года». (STEM – Science, technology, engineering and mathematics).

Продукция компании PASCO Scientific (США), ведущего поставщика решений в области организации обучения естественным наукам – физика, химия, биология, земля и окружающая среда, инженерия, в очередной раз получила признание экспертов. Беспроводные датчики PASCO SCIENTIFIC открывают новые возможности для учащихся по всему миру в сфере научных исследований и позволяют им почувствовать себя в роли настоящих учёных.

В дополнение к беспроводной Smart-тележке для изучения динамики, линейка беспроводных продуктов PASCO Scientific включает в себя датчики PH, температуры, давления, силы тока, напряжения, силы/ускорения, электропроводности и освещённости. Отсутствие проводов упрощает процесс организации лабораторного места, что сокращает временные затраты на подготовку аудитории и оставляет больше времени для проведения экспериментов.

Если вас заинтересовали беспроводные сенсоры PASCO SCIENTIFIC  спросите ценовое предложение ask@ste(dot)education.

 


 

Answer to question: Why choose PASCO SCIENTIFIC?

Почему выбирают PASCO SCIENTIFIC

«Чтобы знать науку, ею надо заниматься!»

Это подход PASCO SCIENTIFIC к организации процесса обучения.

Раскроем причины почему школы Эстонии выбирают образовательное оборудование от Pasco Scientific.

Во-первых, Таллиннский Университет более 15 лет использует его для обучения будущих учителей. А значит не придется переучиваться новым кадрам, пополняющим штат школы. Pasco Scientific предлагает для упрощения планирования урока бесплатную цифровую библиотеку Pasco Digital-library с сотнями экспериментов. Удобный поиск: по предмету и уровню класса. Загрузите редактируемые студенческие лаборатории, заметки учителя с инструкциями по установке, файлы конфигурации программного обеспечения. Подробнее в статье «Как быстро составить план урока с новым учебным оборудованием?»

Во-вторых, качество исполнения. Производитель даёт 5 летнюю гарантию на поставляемую продукцию и есть программа обмена использованного оборудования на новые модели.

В-третьих, учебные средства проработаны детально с применением последних инновационных технологий, что было отмечено многочисленными наградами с образовательных выставок. Например, серия беспроводные цифровых лабораторий. Подробнее в статье «DIFI.NET представляет беспроводные сенсоры PASCO SCIENTIFIC для обучения естественным наукам в школе».

В-четвёртых, для уменьшения расходов на приобретения для сбора данных с цифровых лабораторий возможно использовать смарт устройства уже имеющиеся в школе (таблет на Android, IPAD, Chromebook) или смарт устройства учащихся. Программное обеспечение SPARKVue тоже доступно свободно для скачивания и использования. Подробнее смотрите в статье «Программное обеспечение от PASCO SCIENTIFIC».

В-пятых, DIFI.NET проводит бесплатное обучение. Мы считаем, чтобы учить, надо самим непрерывно учиться. Поэтому мы проводим обучение, для преподавателей. Знакомим их с технологиями и подходом СТЕМ, когда ученики становятся ассистентами учителя по технической части. Кроме того, PASCO SCIENTIFIC выпускает много ознакомительных видео для самообучения. Подробнее в статье  «Цифровое обучение — беспроводные датчики от PASCO SCIENTIFIC».

В-шестых, простота использования. В этом видео показано как используются цифровые датчики из комплектов PASCO SCIENTIFIC вместе с программным обеспечением SPARKVue.

Со временем датчики совершенствуются как и удобство использования программ для визуализации собранных данных, но подход PASCO SCIENTIFIC к организации процесса обучения остается: чтобы знать науку, ею надо заниматься!

По вопросам приобретения обращайтесь по электронной почте ask@ste(.)education. (Перед отправкой скобки из адреса электронной почты необходимо убрать).

SPARKVue or Capstone

SPARKvue и PASCO Capstone — ПО для STEM уроков

SPARKvue и PASCO Capstone — два программных продукта для сбора, анализа и визуализации данных собранных с цифровых лабораторий для STEM уроков. Оба программных продукта разработаны компанией Pasco Scientific.

В школах чаще пользуются SPARKvue. Так как зачастую удобнее проводить сбор данных на планшетах и смартфонах. В добавок SPARKvue бесплатно для использования для IPAD , Android, Chromebook. Зачастую SPARKvue предпочитают те учителя, кто проводит часть занятий вне класса, а также учителя Химии и Биологии, так как удобно когда на столе нет проводов, а данные передаются на планшет с беспроводного сенсора. В университетах чаще используют PASCO CAPSTONE или оба продукта.

SPARKvue

SPARKvue — это популярное приложение для сбора, визуализации и анализа данных для обучения STEM, которое поддерживает 29 языков, в том числе и русский.

SPARKvue включает в себя 14 предустановленных интерактивных лабораторных занятий в формате SPARKlab. И ещё более 80 лабораторных занятий доступны для бесплатного скачивания.

Файлы SPARKlab — интерактивные презентации лабораторных работ, в которых учителя могут совместить теоретическую часть, сбор и анализ данных в реальном времени и контроль знаний.

SPARKvue позволяет подключить более 80 беспроводных датчиков через Bluetooth измерять и показывать снятые в реальном времени
данные в виде графиков, диаграмм, таблиц.

Бесспорную синергию дает совместное использование ПО и беспроводных датчиков, позволяющих считывать данные с сенсоров на расстоянии до 10 метров посредством Bluetooth. Это позволяет организовать групповую работу, распределив роли участников. Кому-то достается роль руководителя эксперимента и в его руках находиться планшет или телефон, а кто-то отвечает за сборы проб и сенсор, назовем эту роль лаборант. Понятно, что для разных исследований надо дать попробовать себя как в одной так ив другой роли.

Анализ данных в SPARKvue происходит с помощью встроенных статистических инструментов (min, max, mean, standard deviation, count и area).

В режиме объединенный сеанс (Shared session) данные эксперимента сохраняются через интернет на сервер PASCO SCIENTIFIC и оттуда могут быть прочитаны другими участниками процесса обучения. Так что собирать может один, а видеть и анализировать все. И всё это в реальном времени. Собранные данные также можно передавать через облачные службы обмена файлами, такими как Dropbox например.

Посмотрите ознакомительное видео о возможностях SPARKvue.

PASCO CAPSTONE

Вариант стационарных компьютеров и вместе с поставляемым нами Bluetooth адаптером, беспроводными датчиками и PASCO Capstone предпочитают учителя, которые делают упор на анализ собранных данных, выявление закономерностей и связей между величинами, например, учителя физики. Так как PASCO Capstone имеет более полный инструментарий для обработки собранных данных. Оба продукта обладают интуитивно понятным интерфейсом, позволяют легко конструировать по своему желанию вид выводимых графиков и таблиц, а также экспортировать собранные серии данных в CSV формат. Что позволяет например в электронных таблицах Excel в последствии   делать сверку собранных с разных сенсоров серий экспериментов.

Отличительные особенности PASCO CAPSTONE это возможность создавать пользовательские таблицы, вводить пользовательские данные для проведения сравнительного анализа, копировать и вставлять уравнения

Захват и анализ видео. При этом пользователь может синхронизировать видео с данными.

Смотрите ознакомительное видео о PASCO Capstone.

PASCO Capstone платное программное обеспеченье для операционных сред Mac OS / WindowsНа выбор предлагается персональная лицензия на отдельно взятый компьютер и лицензия на учебное заведение. Наша рекомендация такова, если предполагается использовать ПО более чем на 10 компьютерах смело выбирайте лицензию на учебное заведение.

К большим плюсам, отличающим лицензии SPARKvue и PASCO Capstone относиться, тот факт, что приобретая однажды право использования вы больше не должны думать о дополнительных расходах на его обновление. Все новые версии для вас бесплатны, никаких дополнительных расходов на годовое обновление или доплат при смене версии Windows например.

Сравнение SPARKvue и PASCO Capstone

Особенности и функциональные возможностиSPARKvuePASCO Capstone
Mac®/Windows®
iOS/iPad®/iPhone® 
ChromebookTM 
AndroidTM phone or tablets

Бесплатно
App StoreGoogle Play 
or Chrome Web Store
Обмен данными (Data sharing)
Бесплатные эксперименты
доступные для скачивания
Экспорт данных
Журнал для студентов
Подгонка кривой824
Площадь под кривой
Инструмент
прогнозирования
Пользовательская настройка
рабочего пространства
Минимальное, максимальное, среднее, стандартное отклонение
Дисплей осциллографа√ в сочетании с
универсальным
интерфейсом 550.
Управление генератором сигналов√ в сочетании с
универсальным
интерфейсом 550.
Видеоанализ
Панель ошибок
Дисплей быстрого
преобразования Фурье
√ микрофон с
Windows,
Android
Открыть файлы Datastudio

Если у вас ещё остались вопросы о SPARKvue и PASCO Capstone смотрите материал [SPARKvue or Capstone; ENG] на сайте производителя.

PASCO Spectrometry

Существует и специальное программное обеспечение для нишевых продуктов, например, PASCO Spectrometry. Как следует из названия это ПО для снятия данных со спектрометра. Есть ПО для фиксирования показаний на компьютере с цифровых точных весов. Это ПО бесплатное.

Большое внимание PASCO SCIENTIFIC уделяет методическим разработкам. Они описывают полностью процесс проведения эксперимента, теоретическую часть, точку фокусирования внимания, выводы и контрольные вопросы по теме. Основной язык материалов английский, но часть уже переведена на русский тоже. Были случаи, когда использование материалов на английском использовалось в старших классах для проведения комбинированных уроков. Это представляет особый интерес для учеников, планирующий обучение естественным наукам на английском в высших учебных заведениях.

Подробнее об использовании методических материалов читайте в статье «Как быстро составить план урока с новым учебным оборудованием?».

Essential Physics и Essential Chemistry

Для учителей, обладающих достаточным уровнем знаний английского языка, мы так же предлагаем ознакомиться с серией электронных учебников: Essential Physics и Essential Chemistry. Эти учебники платные, но мы можем запрашивать ознакомительный период для тех, кто хочет с ними познакомиться. Интересно, что, отказавшись от традиционных учебников на них перешли все школы несколько штатов в США и Саудовская Аравия полностью.

По вопросам приобретения обращайтесь по электронной почте ask@ste(.)education. (Перед отправкой скобки из адреса электронной почты необходимо убрать).

LabVIEW Blockchain Toolkit для Lego Mindstorms

Многие слышали о криптовалюте и о том, что она основана на технологии блокчей. Но не многие знают, что уже есть учебное изделие сочетающие в себе технологию блокчей и робототехнику.

Начнем по порядку. Blockchain – это способ хранения данных или цифровой реестр транзакций, сделок, контрактов. В блокчейне можно хранить данные о выданных кредитах, правах на собственность, нарушении правил дорожного движения, бракосочетаниях. На нем могут сделаны системы цифровой подписи и идентификации. Главным его отличием и неоспоримым преимуществом является то, что этот реестр не хранится в каком то одном месте. Он распределен среди нескольких сотен и даже тысяч компьютеров во всем мире. Любой пользователь этой сети может иметь свободный доступ к актуальной версии реестра, что делает его прозрачным абсолютно для всех участников. Блокчейн является дальнейшей эволюцией облачных технологий как среды коммуникации «интернета вещей».

Для изучения этой технологии был создан LabVIEW Blockchain Toolkit — это набор инструментов, позволяющий производить блокировку и разблокировку учетной записи,просматривать список учетных записей, отправлять транзакции, подписывать сообщения. Он также позволяет получать информацию администратора,  просматривать каталоги данных, узнавать версию Web3 клиента и версию сетевого подключения.

Набор инструментов включает:

▪ Палитра виртуальных инструментов для управления клиентами
▪ Примерами по созданию и использованию технологии блокчейн
▪ Открытый клиент блокчейн Ethereum (geth)
▪ Учебные материалы и учебный план

Этот инструментарий позволит запускать и останавливать веб-сервер JSON RPC API на базе Web Socket. Также можно проверять баланс учетной записи, обеспечить прослушивание сети ethereum и синхронизацию данных. Набор инструментов совместим с операционными системами реального времени Windows и NI Linux.

Если вас заинтересовал комплект LabVIEW Blockchain Toolkit для Lego Mindstorms спросите ценовое предложение ask@ste(dot)education

 

Герменевтика в физике и теологии

Неверно рассуждает математик, если хочет циркулем измерить Божью волю, но неправ и богослов, если он думает, что на Псалтирье можно научиться астрономии или химии.

Михаи́л Васи́льевич Ломоно́сов

Возможно не все слышали словосочетания герменевтика в физике и теологии. Поэтому начнем с понятий. Герменевтика (от греч. hermeneutikos — разъясняющий, истолковывающий), направление в философии, которое исследует теорию и практику истолкования, интерпретации, понимания. Подробнее о герменевтике смотрите в шпаргалках на yaklass.ru

Теология (от греч. theos – Бог и logos – учение) — богословие, учение о Боге. Казалось бы причем здесь Физика? А вот собственно история.

Однажды профессор Швейцарской высшей технической школы Цюриха задал своим студентам такой вопрос. Все, что существует, создано Богом? Один студент смело ответил: «Да, создано Богом». «Бог создал все? » спросил профессор. «Да, сэр», ответил студент. Профессор спросил, «Если Бог создал все, значит Бог создал зло, раз оно существует. И согласно тому принципу, что наши дела определяют нас самих, значит Бог есть зло». Студент притих, услышав такой ответ. Профессор был очень доволен собой. Он похвалился студентам, что он еще раз доказал, что вера в Бога это миф.

Другой студент поднял руку и сказал «Могу я задать вам вопрос, профессор? » «Конечно», ответил профессор. Студент поднялся и спросил «Профессор, холод существует? » «Что за вопрос? Конечно, существует. Тебе никогда не было холодно? » Студенты засмеялись над вопросом молодого человека.

Молодой человек ответил, — «На самом деле, сэр, холода не существует. В соответствии с законами физики, то, что мы считаем холодом в действительности является отсутствием тепла. Человек или предмет можно изучить на предмет того, имеет ли он или передает энергию. Абсолютный ноль* (- 460 градусов по Фарингейту) есть полное отсутствие тепла. Вся материя становится инертной и неспособной реагировать при этой температуре. Холода не существует. Мы создали это слово для описания того, что мы чувствуем при отсутствии тепла.»

Студент продолжил. — «Профессор, темнота существует? » Профессор ответил, «Конечно, существует. » Студент ответил, «Вы опять неправы, сэр. Темноты также не существует. Темнота в действительности есть отсутствие света. Мы можем изучить свет, но не темноту. Мы можем использовать призму Ньютона чтобы разложить белый свет на множество цветов и изучить различные длины волн каждого цвета.

Вы не можете измерить темноту. Простой луч света может ворваться в мир темноты и осветить его. Как вы можете узнать насколько темным является какое-либо пространство? Вы измеряете какое количество света представлено. Не так ли? Темнота это понятие, которое человек использует чтобы описать что происходит при отсутствии света.

В конце концов, молодой человек спросил профессора, — «Сэр, зло существует? » На этот раз неуверенно, профессор ответил, «Конечно, как я уже сказал. Мы видим его каждый день. Жестокость между людьми, множество преступлений и насилия по всему миру. Эти примеры являются не чем иным как проявлением зла.

» На это студент ответил, — «Зла не существует, сэр, или по крайней мере его не существует для него самого. Зло это просто отсутствие Бога. Оно похоже на темноту и холод — слово, созданное человеком чтобы описать отсутствие Бога. Бог не создавал зла. Зло это не вера или любовь, которые существуют как свет и тепло. Зло это результат отсутствия в сердце человека Божественной любви. Это вроде холода, который наступает, когда нет тепла, или вроде темноты, которая наступает, когда нет света. » Профессор сел. Имя студента было — Альберт Эйнштейн.

*- пояснение: Абсолютный ноль — это температура, при которой все компоненты системы обладают наименьшим количеством энергии, допустимым по законам КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ; по Цельсию это -273,15 °С, по Фаренгейту -459,67°  и просто 0 (ноль) по Кельвину.

 


 

Раз уж речь зашла о температуре познакомьтесь с беспроводной датчиком температуры PS-3201.

А также с беспроводной датчиком освещенности освещенности PS-3213.

Как мотивировать учащихся на работу дома?


Материал Сергея Афонина опибликованный 28.09.2017

Источник: http://sergeyafonin.ru

Один из частых вопросов учителей, начинающих внедрять смешанное обучение, это «Как вы поощряете учащихся фактически выполнять предклассную работу и приходить в класс подготовленными?»

На самом деле это не новый вопрос. Учителя всегда бились над тем, как побудить учеников делать домашнее задание, читать и готовиться к занятиям. Тем не менее, начавшиеся разговоры о перевернутом классе поставили этот вопрос вверху списка проблем, с которыми приходится сталкиваться при организации обучения.

В отличие от курсов, где контент в основном доставляется с помощью лекций в классе, курсы, основанные на активном обучении, в значительной степени зависят от подготовки учащихся и использования контента во время занятий. Учащимся практически невозможно «пройти материал», не выполняя работу дома по подготовке к занятиям в классе. У вас может быть самый эффективный план урока, самая творческая учебная деятельность и самые инновационные технологии. Но, если ваши ученики не подготовлены, вашим планам не суждено сбыться.

Начать необходимо с ответов на следующие вопросы:

  1. Каковы опасения, с которыми сталкиваются мои ученики? Они запуганы этой темой? Какой опыт они приносят с собой?
  2. Что я могу сделать для создания учебной среды, в которой ученики чувствуют, что мотивированы для завершения предклассной работы?
  3. Как я могу поддерживать учеников в стремлении к созданию новых знаний?
  4. Что я могу сделать, чтобы ученики видели ценность предклассной работы?
  5. Какие методы я уже использую для того, чтобы вести учащихся к успеху? Какие из этих стратегий работают хорошо? Какие из них мне нужно изменить?
  6. Ответы на эти вопросы помогут вам построить домашнюю работу учащихся таким образом, чтобы им было понятнее, удобнее, проще.

Ответы на эти вопросы помогут вам построить домашнюю работу учащихся таким образом, чтобы им было понятнее, удобнее, проще.

5 методик для мотивации на выполнение домашней работы

1. Переопределите роли

В ходе учебного процесса дети учатся учиться. И это одна из важнейших компетенций в сегодняшнем мире. Так помогите своим ученикам в этом нелегком труде — научить себя учиться.

В начале темы обсудите с учащимися предстоящую работу, попробуйте совместно распределить время. Затем обсудите ответьте на их вопросы и проблемы.

Чтобы стимулировать дискуссию на первом же уроке темы, проявить любопытство и оценить готовность учащихся можно использовать т.н. «большие вопросы»:

  • внимательно прочитайте еще раз результаты обучения по теме
  • для каждого результата напишите дискуссионный вопрос (на самом деле не для каждого результата можно найти такой вопрос, но для темы вообще такой вопрос есть точно)
  • интегрируйте эти вопросы в курс: какие-то вынесите для обсуждения в классе, какие-то — в онлайн, а самый интересный вопрос — на первый урок.

Таким образом, вы начнете передавать учащимся ряд своих функций, передавать им ответственность за собственное обучение.

2. Уточните и сделайте работу видимой

Откуда вы узнаете, действительно ли ученики выполнили предклассную работу? Как ученики узнают, правильно ли они выполнили предклассную работу? Как вы будете привлекать учащихся к ответственности за выполнение (или невыполнение) предклассной работы, если ученики не смогут предъявить вам результат?

Ответьте себе на вопросы:

  1. Являются ли результаты обучения конкретными и измеримыми?
  2. Могут ли ваши ученики показать их вам?
  3. Могут ли ученики выполнить задание в установленные сроки?
  4. Как вы можете прояснить задачу и свои ожидания? Может быть им нужны, например, схема или шаблон?

Давайте возьмем, например, типичное предклассное задание: «Прочитайте главу 5».

  1. Как вы узнаете, читают ли ученики?
  2. Вы назначите опрос или конспектирование?
  3. Что они должны делать, когда читают?
  4. Должны ли они изложить главу, нарисовать карту понятий или ответить на вопросы в конце главы?
  5. Что они должны делать после завершения чтения главы 5?
  6. Что они могут представить в качестве видимых доказательств, что они завершили предклассную работу?
  7. Каков результат чтения главы 5?

Ответы на эти вопросы должен быть связаны с запланированными вами мероприятиями в классе, где ученики продемонстрируют, что они действительно завершили предклассную работу и готовы к уроку.

Чем больше вы сможете прояснить задачу, указать ожидания и сделать видимыми результаты их предклассной работы, тем более вероятно, что ваши ученики действительно ее сделают.

3. Покажите ценность работы

Готовя работу по предыдущему пункту, убедитесь, что она будет использоваться для поддержки внутриклассной работы. Когда ученики видят, что их предклассная работа оценивается и затем используется в классе, они, скорее всего, придут на урок подготовленными.

Например, попросите создать заметки к главе и используйте их в викторине на уроке. Или попросите создать mindmap определенной части главы, а в классе обсудите и сложите общую карту всей главы. А можете попросить определиться со своим мнением по спорному вопросу и подготовить к уроку аргументы в защиту своей позиции. Существует много способов создания ценности из предклассной работы. Сделайте так, чтобы учащиеся увидели, как их работа будет использоваться и почему это имеет значение.

4. Выделите важное и Укажите временные рамки

Временные рамки — это простой, но эффективный метод, помогающий ученикам организовать свое время и составить реалистичные планы для выполнения предклассной работы.

В своих инструкциях укажите временные рамки того, сколько времени должно выполняться предклассное задание. Например, ваше задание гласит, что ученики будут смотреть видео, отвечать на пять вопросов и представлять свои ответы в LMS. Разбейте задание и сообщите им, сколько времени (в среднем) они должны потратить на выполнение каждой задачи. Вы можете объяснить, что видеоролик составляет 10 минут, ответы на вопросы должны занимать приблизительно 15 минут.

Не забывайте: удвоить или утроить количество времени, которое требуется вам для завершения задания.

Не думайте, что «все важно!» Важно не все. Существуют конкретные темы, цитаты, разделы или фрагменты текста или видео, которые важнее других. У ваших учеников, вероятнее, нет знаний или опыта для фильтрации этой информации, поэтому укажите им на важные моменты.

Предоставление ученикам этой информации повысит вероятность того, что завершат предклассную работу и придут в класс подготовленными.

5. Организуйте онлайн поддержку

Создайте поддержку учащимся по выполнению работы. Вы можете выделить определенное время вечером для ответов на вопросы. Для этого можно использовать онлайн-форумы в LMS для ответов на вопросы. И в качестве бонуса, если вы выделяете определенное время днем ​​или вечером, это будет стимулировать учащихся к тому, чтобы они выполняли работу раньше и не откладывали, если им нужна дополнительная помощь.

Можно организовать поддержку учеников друг другу, чтобы они не полагались исключительно на вас. Настройте онлайн-исследовательские группы и предоставите частные форумы групп для обмена информацией и поддержки друг друга. Разработайте справочное руководство по часто задаваемым вопросам на основе вопросов, заданных учениками в предыдущих семестрах. Назначьте лучших учеников в качестве наставников-сверстников или помощников преподавателей для ответа на вопросы и предоставления дополнительной информации.

DIFI.NET presents National Instruments portfolio

Ассортимент продукции National Instruments

National Instruments (NI) предлагает инженерный подход, платформу и программное обеспечение LabVIEW, с помощью которых инженеры и ученые во всем мире проектируют, создают прототипы, запускают системы тестирования, сбора данных и управления.

Многие и не задумываются, что в графическая среда программирования роботов LEGO MINDSTORMS – это и есть упрощенный LabVIEW. LabVIEW – это сокращение от Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench.  Изначально он был выпущен в 1986 году для Apple Macintosh для сбора данных и управления приборами. Сейчас существуют не только несколько  версий под разные операционные системы MacOS, MS Windows, Linux, но и две разновидности классическая LabVIEW и LabVIEW NXG. Надо отметить, что при разработке первого эстонского спутник ESTCube-1, который успешно вышел на орбиту в 2013 году, тоже были использованы технологи NI.

Стремясь к гибкости NI, предложило концепцию модульности измерительного оборудования. Когда в системный блок можно вставлять различные карты расширения меняя функциональные возможности основного прибора и получая синхронизацию модулей на единой шине. В 1997 году NI были одними из основоположников стандарта PXI, что означает PCI eXtensions for Instrumentation. PXI – решение чем-то напоминает персональный компьютер, где его основные части — это контроллер и шасси с соединяющей все модули шиной, а также платы расширения. Аналогичная концепция заложена в платформу CompactRIO, которая часто используется для сбора данных. Даже для очень быстрых скоростей, таких как обработка сигналов на Большом адронном коллайдере в Церне.

Для проектного обучения в высших учебных заведениях NI предлагает:
• NI ELVIS
• USRP
• NI MyRio
• Analog Discovery

NI ELVIS

NI ELVIS (Eng. NI Engineering Laboratory Virtual Instrumentation Suite) – это комбинация между платформой, которая может быть расширена за счет надставляемых модулей и ПО позволяющим проектировать печатные платы , а так же производить измерения с подключенной платформы. ELVIS сочетает в себе такие устройства как:

  1. функциональный генератор
  2. генератор сигналов произвольной формы
  3. анализатор Боде и анализатор импеданса
  4. осциллограф
  5. цифровой мультиметр (DMM)
  6. динамический анализатор сигналов (DSA)
  7. цифровой считыватель и программатор

За счет надставляемых модулей платформа ELVIS может быть использована для лабораторных практикумов по аналоговой и цифровой электронике, силовой электронике, мехатронике, линейным и нелинейным системам управления, системам связи.

USRP

USRP (Eng. Universal Software Radio Peripheral) — программное реконфигурируемое радиоустройство ввода / вывода. Это устройства приема и передачи радиоволн в которых можно менять тип модуляции, делать перестройку рабочих частот, а также оперативно вносить изменения в систему по мере появления новых требований и стандартов связи путём обновления программного обеспечения.

MyRIO

MyRIO – этот контроллер, часто используется как основа для управления робототехникой. Более 10 000 учебных заведений по всему миру используют MyRIO для обучения и проведения подготовки к робототехническим соревнованиям, таким как (WRO, FIRST), а также в подразделе «Мобильная робототехника» WorldSkills. Контроллер популярен, так как имеет достаточное количество цифровых и аналоговых входов /выходов, встроенный акселерометр, FPGA Xilinx и двухъядерный процессор ARM Cortex-A9, поддержку Wi-Fi, USB порт. Его можно запрограммировать с помощью LabVIEW или C. Он так же является «мозгом» конструктора TETRIX PRIME plus myRIO.

ANALOG DISCOVERY 2

Analog Discovery 2 превращает любой ПК в электротехническую рабочую станцию. Это устройство с питанием от USB позволяет учащимся создавать и тестировать аналоговые и цифровые схемы. В дополнение к двухканальному осциллографу со скоростью 100 MS /s. Analog Discovery 2 предоставляет двухканальный генератор сигналов, 16-канальный логический анализатор, 16-канальный цифровой генератор шаблонов, анализатор спектра, сетевой анализатор, вольтметр и регулируемые источники питания постоянного тока ± 5 вольт.

По вопросам приобретения обращайтесь по электронной почте ask@ste(.)education. (Перед отправкой скобки из адреса электронной почты необходимо убрать).

STEM — НТИМ

Сокращение STEМ образовано от начальных букв английский слов Science, Technology, Engineering, Mathematics, что означает Наука, Технологии, Инженерия и Математика (НТИМ).  Оно было введено Национальным научным фондом США. 

НТИМ (STEM) — это подход к обучению для преподавания естественных наук в школе, который выявляет междисциплинарные связи между предметами, объясняющий в какой части науки связаны с технологиями, популяризирующий применение инженерного подхода к разработке решений, поясняющий на примерах, значимость математического аппарата как формального языка естествознания.

Коротко, проиллюстрировать ситуацию можно через анекдот. Математику, физику и инженеру дали три одинаковых ластика и попросили найти их объём.
Математик достал сантиметр и измерил длину окружности ластика. Затем он разделил результат на два Пи, чтобы узнать радиус, возвёл полученное значение в куб, снова разделил на Пи, потом разделил на три четверти и таким образом получил объём.
Физик взял ровно один литр воды, бросил туда ластик и измерил объём вытесненной воды.
А инженер? А инженер записал серийный номер ластика и посмотрел объём в справочнике.
Таким образом выявленные в ходе обучения связи помогают настроить на оптимальное нахождение решения.

STEM

Надо отметить, что существует множество вариаций подхода вместе с определенными уклонами.
Например, STREAM (Science, Technology, Robotics, Engineering, Arts, and Mathematics) добавляет еще робототехнику и искусство. GEMS (Girls in Engineering, Math, and Science) – делает уклон на образование девочек. STEMM (Science, Technology, Engineering, Mathematics, and Medicine) – добавляет связь с медициной.

Мы для краткости остановились на базисных трех буквах STE – НТИ Наука, Технологии, Инженерия. Так как считаем, что без математики их выражение невозможно, а значит она является их неотъемлемой частью.
Итак, упрощенно, наука – это сбор фактов их систематизация и анализ для выявления закономерностей и повторяемости.
Технология применение научного знания для решения практических задач, включает в себя описание способа достижения определенного результата.
Инженерное дело — творческое применение научных принципов для проектирования или разработки приносящих пользу машин, материалов, структур с учетом расходов их последующей эксплуатации, безопасности использования для выбранных условий.
Вот об этом мы будем публиковать материалы в нашем блоге.

Privacy Policy Settings