В эпоху расцвета передовых технологий и своеобразной “гонки вооружений” на рынке электроники гаджетами уже мало кого можно удивить, и уж тем более подростков.
Ноутбуками, смартфонами, планшетами, гироскутерами, игровыми приставками, квадрокоптерами заняты полки магазинов, а многие такие устройства есть едва ли не в каждом доме.
Современные гаджеты приходят и в школы: все больше классов даже в отдаленных уголках страны получают “пакетом” компьютеры, интерактивные доски, оборудование для робототехники, лаборатории. Трудно представить, что еще 18 лет назад в кабинете информатики школы, где учился корреспондент портала “Будущее России. Национальные проекты”, стояли советские компьютеры “Корвет” с черно-белым дисплеем, на которых с помощью языка программирования Basic можно было рисовать снежинки и елочки.
Появившийся в школе в 2001 году первый, как его тогда по-простому называли, “цветной” компьютер вызвал совершенно неописуемый детский (да и взрослый) восторг. Прикасаться к единственному на всю школу современному устройству имел право на первых порах только учитель информатики, а ученикам, среди которых был и корреспондент портала, оставалось лишь садиться вокруг компьютера и влюбленными глазами изучать это чудо техники и прогресса.
Такие истории забавляют современных подростков, однако им сложно представить, как это было и что чувствовали дети той поры. Раньше, чтобы удержать внимание непоседливых школьников, было достаточно поставить в классе “цветной” компьютер и дать на нем поработать хотя бы пять минут.
Теперь же для современных учеников российские школы стремятся разнообразить занятия, не только обновляя методики, но и внедряя технологические новинки — конструкторы для робототехники, умное оборудование, новейшее программное обеспечение, решения с использованием виртуальной (VR) и дополненной (AR) реальности.
Такой подход соответствует целям национального проекта “Образование”, по которому к 2024 году должна быть обновлена материально-техническая база школ в регионах России, а также внедрены новые методы обучения и воспитания, современные образовательные технологии. Портал “Будущее России. Национальные проекты”, оператором которого является информационное агентство ТАСС, изучил, какие новинки используются на уроках уже сейчас и что могут предложить российские производители в ближайшем будущем.
Моделирование и робототехника
Робототехника вот уже несколько лет активно внедряется в образовательный процесс российских детских садов и школ — либо как элемент уроков технологии, информатики и физики, либо в качестве дополнительного образования. Несмотря на то что отдельного предмета “Робототехника” в российских школах пока нет, по оценкам экспертов, ежегодный рост вовлеченности детей в занятия ей составляет около 20% в основном за счет кружков и мастерских. По данным Высшей школы экономики, сегодня в России функционируют от 3 до 6 тысяч кружков робототехники.
“Конечно, мы видим большое расслоение по регионам. Наибольшее число школ вовлечены в Москве и Санкт-Петербурге, в эти регионы робототехника в принципе пришла раньше. Кроме того, в крупных городах и родительское, и педагогическое сообщество готовы к робототехнике. А вот в небольших населенных пунктах робототехника представлена слабо. В целом то, что мы наблюдаем прямо сейчас, — это уход от попыток внедрения робототехники через школу к стимулированию кружкового движения. Дополнительное образование в силу своей гибкости и меньшей зарегламентированности остается более эффективным инструментом”, — рассказала декан социально-гуманитарного факультета Высшей школы экономики (Пермский филиал), основатель научно-популярного портала “Занимательная робототехника” Динара Гагарина.
Оснащением учебных заведений робототехническим оборудованием занимаются в том числе и российские производители, вовремя поймавшие тренд на развитие этого направления. Так, например, российская компания Robbo производит детские робототехнические конструкторы, с помощью которых школьники могут создавать собственных роботов. На сегодняшний день образовательными комплектами Robbo оборудованы 200 школ в России, Финляндии, Великобритании, США и других странах.
“Во время обучения дети проходят путь от создания образа робота на экране до программирования и воплощения собственных роботов в реальность своими руками при помощи 3D-моделирования и 3D-печати”, — рассказал основатель компании Павел Фролов.
3D-принтер и робоплатформа
В образовательном процессе задействуются несколько элементов, таких как робоплатформа, лаборатория и 3D-принтер Robbo Mini. Ученик может составить на компьютере программу и научить робота зажигать свет, когда становится темно, искать выход из лабиринта или сочинить другие алгоритмы действий. Лаборатория же позволяет управлять роботом, а 3D-принтер необходим для изготовления корпусов роботов любых форм и конфигураций, деталей и заготовок.
Однако одним из ключевых поставщиков оборудования для робототехники в российские школы много лет остается компания Lego Education. Знакомые каждому с детства кубики Lego, дополненные программируемыми компонентами и методическими материалами, позволяют детям осваивать навыки инженерного проектирования и анализа данных, формировать интерес к технологиям будущего. С помощью конструктора школьники могут собирать, например, модели реальных энергетических объектов, в том числе солнечной электростанции и ветрогенератора.
Среди последних решений комплект по моделированию, конструированию и программированию “Лунная Одиссея 2.0”, созданный для 5–9 классов, в сотрудничестве с Роскосмосом и издательством “Бином. Лаборатория знаний”. В его основе лежит действующая российская программа освоения Луны, рассчитанная до 2040 года, с ее помощью школьники на уроках решают реальные задачи, с которыми сталкиваются космонавты, — от подготовки ракеты-носителя до строительства лунной базы. Проект “Лунная Одиссея 2.0” состоит из организованных от простых к сложным 20 миссий и включает в себя STEM-подход, объединяющий естественно-научное, технологическое, инженерное и математическое образование, программирование на языках MicroPython, Python и Scratch.
“Первая версия проекта «Лунной Одиссеи» охватила школы 20–25 регионов России. Мы ожидаем, что в конце 2019 — начале 2020 года начнется массовый интерес ко второму поколению проекта, запросы поступили уже от примерно 50 регионов”, — поделилась с порталом директор подразделения Lego Education в России и СНГ Ольга Ломбас.
Освоение интернета вещей и программирование без ошибок
Роботизация, искусственный интеллект, блокчейн, интернет вещей — технологии будущего, именно поэтому усилия производителей сегодня сосредоточены не только на их развитии и внедрении в российскую экономику, но и на своевременном обучении подрастающего поколения необходимым компетенциям.
Научно-исследовательский институт систем связи и управления (НИИССУ, входит в холдинг “Росэлектроника”) для освоения школьниками инженерных профессий будущего создал конструктор интернета вещей (Internet of Things, IoT). Это сборные макеты “Умный дом” и “Умная теплица” с установленной IoT-аппаратурой. Оборудование рассчитано на детей от 13 лет и старше.
С помощью конструктора “Умный дом” школьники могут научиться создавать системы отслеживания движения внутри дома, обнаружения протечки воды, управления температурой, влажностью воздуха, освещением, открыванием дверей на объекте. Конструктор “Умная теплица” поможет ученикам погрузиться в профессию агроинженера и самостоятельно создавать системы автоматического поддержания температуры, автополива растений и восстановления почвенного слоя.
Руководитель проектного офиса НИИССУ Алексей Гоголев рассказал, что такое оборудование в первую очередь может заинтересовать школы с инженерными и ИТ-классами, создаваемыми в рамках нацпроекта “Образование”.
“В этом году мы начнем пилотный проект по внедрению конструктора в учебный процесс в школах Москвы, есть уже договоренности об этом с несколькими учебными заведениями, во втором полугодии 2019/2020 учебного года будем готовы предложить наше оборудование в школы в регионах России”, — добавил руководитель проектного офиса.
Созданный Ростехом отечественный компьютер “Эльбрус 801” в свою очередь лег в основу системы школьного обучения основам программирования и изучения архитектуры современных отечественных процессоров. Одной из ключевых особенностей “Эльбруса” в обучении программированию является технология безопасных, или защищенных, вычислений, которая помогает ученикам избегать ошибок.
“Эта технология позволяет программировать и писать на языках высокого уровня, например С, таким образом, что компьютер сам определяет ошибки, возникшие в работе с памятью, которые при работе с этими языками иногда встречаются. При написании программ на этих языках школьники могут оперативно получать результат, и им не нужно искать у себя ошибки, которые, как правило, все начинающие программисты допускают. Это позволит ускорить процесс обучения таким сложным, но популярным программным языкам”, — пояснил помощник генерального директора по маркетингу ИНЭУМ им. И. С. Брука (Институт электронных управляющих машин, входит в концерн Ростеха “Автоматика”) Константин Трушкин.
Внедрение “Эльбрусов” в образовательные учреждения пока только начинается, в этом году совместно с Фондом новых форм развития образования Ростех планирует осуществить пилотные поставки в детские технопарки “Кванториум”, первым из них оборудование для пробной эксплуатации получил технопарк в Вологде. В скором времени планируется осуществить пилотные поставки также в “Кванториумы” Астрахани и Сколково. Согласно национальному проекту “Образование”, к 2024 году откроется 245 детских технопарков “Кванториум” в 85 регионах России.
Учись онлайн: какие сервисы спешат на помощь школьникам
Онлайн-обучение давно перестало быть диковинкой на рынке образовательных услуг, который буквально наводнили всевозможные курсы, тренинги, вебинары, платформы для изучения иностранных языков — выбирай и учись. Есть решения и для школьников, активно использующиеся на учебных занятиях в школе. Среди них образовательная платформа “Учи.ру”, в основе которой лежит индивидуальный подход к обучению ребенка с применением технологии искусственного интеллекта.
Каждый ученик занимается здесь по собственной адаптированной программе и выполняет школьные задания в комфортном для себя темпе. Число пользователей “Учи.ру” сегодня насчитывает более 3,2 млн школьников и более 200 тыс. учителей из 28 тыс. российских школ.
“Мы присутствуем в каждом регионе, есть регионы, где каждый второй ученик начальной школы использует нашу платформу. В Тюменской области, например, 75% учеников начальной школы занимаются на “Учи.ру“, а в Мордовии, ХМАО-Югре, Тамбовской и Калининградской областях — более 50%”, — рассказал заместитель генерального директора “Учи.ру” Сергей Веременко.
Дальнейшее увеличение присутствия в российских регионах в “Учи.ру” связывают с готовностью и желанием учителей использовать цифровые технологии, а также с развитием интернета в рамках национального проекта “Цифровая экономика”, согласно которому к 2024 году доступ к интернету должны иметь не менее 97% граждан РФ.
В будущем компания планирует расширение возможностей сервисов по подготовке учащихся к ОГЭ и ЕГЭ, а также развитие функционала платформы и ее насыщение курсами по развитию гибких компетенций, так называемых soft skills. Уже сейчас, например, для учащихся первых-шестых классов на платформе реализован курс по обучению программированию, в планах — курсы по целеполаганию и финансовой грамотности.
Более 725 тыс. учащихся начальных школ по всей России используют онлайн-программу “Яндекса” — “Яндекс.Учебник” — для выполнения домашних заданий по русскому языку и математике с автоматической проверкой и мгновенной обратной связью для педагога и ребенка, а также для готовых занятий и мультимедийных тестов по музыке, кино, архитектуре и театру. В планах “Яндекса” в течение трех лет довести количество предметов, доступных в учебнике, до десяти. Список пополнят естественно-научные дисциплины, иностранные языки и информатика.
“При разработке сервиса мы руководствовались тем, что учит не компьютер, учит учитель. Электронные инструменты только помогают ему, поэтому мы так много внимания уделяем профессиональному развитию учителей. Мы стараемся всячески помогать педагогам, проводим регулярные вебинары, курсы повышения квалификации, встречи с методистами, учитываем обратную связь и постоянно улучшаем наш учебник”, — рассказала порталу директор по стратегии “Яндекс.Учебника” Наталья Чеботарь.
Эффективность применения “Яндекс.Учебника” была доказана по итогам масштабного исследования успеваемости по математике, в котором приняли участие более 200 учителей и 6 тыс. учеников третьих классов. В ходе исследования сравнивались две группы ребят. Первой группе учителя, помимо обычных домашних упражнений, задавали решить еще 20–40 заданий в “Яндекс.Учебнике”, другой группе домашние задания задавались только в традиционной форме.
“По итогам учебного года успеваемость детей, которые решали задания в “Яндекс.Учебнике“, оказалась на 16–18% выше, чем у тех, кто не тренировался на цифровой образовательной платформе. Также мы выяснили, что у детей, которые пользуются нашим учебником, к концу учебного года мотивация снижается меньше, и еще они чаще пользуются гаджетами в образовательных целях”, — пояснила директор по стратегии “Яндекс.Учебника”.
VR- и AR-решения для образования
Виртуальная и дополненная реальность в последние десятилетия активно внедряется практически во все сферы человеческой жизни — от экономики до индустрии развлечений. Не оставили эти технологии в стороне и образовательный процесс, тем более что внедрение цифровых и передовых технологий заложено в национальные проекты “Образование” и “Цифровая экономика”.
Так, например, федеральный проект “Цифровая школа” предполагает внедрение в процесс преподавания отдельных предметов технологий виртуальной и дополненной реальности в не менее чем 25% пилотных общеобразовательных учреждений к 2024 году. Российские производители работают на опережение и уже готовы предложить школам свои решения по интеграции VR/AR в учебный процесс.
Научно-производственное предприятие “Исток” (холдинг “Росэлектроника”) разработало уроки географии и химии специально для системы смешанной реальности, в которой у пользователя возникает ощущение присутствия виртуальных объектов в реальном мире. Благодаря VR-очкам и специальному программному обеспечению, устанавливаемому на персональный компьютер, урок географии становится интерактивным: можно разместить на любой поверхности континент, страну или город и взаимодействовать с ним — вращать, изменять положение и размер. Пользователь может поменять масштаб от страны до конкретной улицы, увидеть ресурсы, которые находятся под землей, их общий объем.
Урок химии по принципу организации похож на занятие по географии, только материки и страны в виртуальном пространстве заменяют пробирки с реагентами, которые школьник с помощью перчаток виртуальной реальности может брать в руки и проводить опыты. В отличие от урока географии, чье активное внедрение в учебный процесс образовательных учреждений пока только в планах, пилотный проект виртуальной химической лаборатории уже реализован в Российском технологическом университете МИРЭА в городе Фрязино.
“Ведутся переговоры о внедрении технологии в школах дополнительного образования, ведь научно доказано преимущество обучения с использованием VR-технологий: чем больше органов восприятия задействовано в процессе обучения, тем лучше усваивается информация. Благодаря современным технологиям мы имеем возможность воспроизвести любой сценарий и продемонстрировать его ученику”, — пояснил порталу руководитель VR-направления НПП “Исток” им. Шокина Александр Петров.
Развитие технологий виртуальной реальности в российской образовательной системе затрагивает не только традиционные школы, но и кадетские корпуса. Так, Рязанский радиозавод (холдинг “Росэлектроника”) по проекту Минобороны РФ оснастил Кемеровское президентское кадетское училище комплексом технических средств подготовки мотострелкового подразделения. Интерактивный класс состоит из автоматизированного рабочего места руководителя занятий, комплекса сопряжения виртуальных и реальных радиосетей, комплекта средств связи и управления БТР-82А на базе программно-аппаратных тренажеров, рабочих мест обучаемых и индивидуальных комплектов контроля действий пешего военнослужащего.
“Наши специалисты создали единую информационную обучающую систему, в которой объединены и сопряжены различные интерактивные технические средства, такие как средства управления БТР-82, динамическая платформа, лазерные имитаторы стрельбы и поражения и система контроля действий военнослужащего”, — рассказал директор научно-технического центра Рязанского радиозавода Сергей Середенко.
По его словам, в рамках реализации проекта была разработана и внедрена технология получения информации о местоположении пеших военнослужащих, а также интерпретация этих данных и интеграция их в единое виртуальное боевое пространство.
“Программное обеспечение позволяет обучаемым, находясь в классе за автоматизированными рабочими местами или в программно-аппаратном тренажере БТР, взаимодействовать между собой и наблюдать в виртуальном мире за действиями военнослужащих, находящихся на полигоне, а также управлять ими”, — пояснил Середенко.
По его словам, Рязанский радиозавод совместно с Кемеровским президентским училищем и военным инновационным технополисом “Эра” планируют дальнейшее развитие VR-технологий в обучении кадетов.
“Мы проанализируем опыт, полученный в Кемеровском училище, рассмотрим возможности по доработке и расширению функционала системы, чтобы предложить Минобороны РФ тиражировать проект в остальных военных учебных заведениях дополнительной подготовки. Сейчас мы над этим работаем”, — добавил Середенко.
Автор: Юлия Темерева
Фото: Пресс-служба сайта Учи.ру
Комментариев пока нет