Студент БГТУ им Шухова интегрировал программирование в школьные уроки
Магистрант Инженерно-строительного института Белгородского государственного технологического университета имени В.Г. Шухова Вадим Ливенский разработал кроссплатформенный программно-аппаратный комплекс, который позволяет объединить изучение информатики с естественнонаучными дисциплинами в школе. Проект направлен на развитие цифровых компетенций учащихся и применение навыков программирования при выполнении практических и лабораторных работ.
От программирования к практическим экспериментам
Основная идея разработки – связать школьную информатику с физикой, биологией и другими предметами. Например, на уроке информатики учащиеся могут запрограммировать датчик атмосферного давления, а затем использовать его на занятии по физике для проведения лабораторной работы.
Такой подход позволяет школьникам не только осваивать основы программирования, но и видеть, как цифровые технологии применяются для решения практических задач. Проект ориентирован на учащихся 7–11-х классов и призван расширить возможности межпредметного обучения.
Собственная плата, датчики и программное обеспечение
Комплекс включает набор датчиков, специально разработанную печатную плату, необходимое программное обеспечение и методические материалы для проведения занятий. Вадим Ливенский спроектировал принципиальную схему платы, подготовил перечень компонентов и организовал изготовление платы, после чего припаял необходимые элементы.
Отдельное направление работы – создание учебных методик. Материалы по применению комплекса подготовлены для уроков информатики, физики и биологии. Они помогают интегрировать программирование в изучение естественнонаучных дисциплин и организовать практическую работу школьников.
Два прототипа: от итальянских разработок к российско-китайским компонентам
В ходе работы над проектом были разработаны два варианта прототипа образовательного комплекса. Первый изготовлен с использованием итальянских разработок и комплектующих. В связи с задачей импортозамещения команда создала второй вариант на основе российско-китайских компонентов: часть деталей производится в Китае, часть – в России, при этом сборка печатной платы осуществляется на территории Российской Федерации.
В настоящее время второй прототип находится на стадии тестирования и модернизации. После завершения испытаний планируется провести апробацию разработки в образовательных учреждениях, в частности в школах. Это позволит оценить возможности применения комплекса в учебном процессе и определить направления его дальнейшего совершенствования.
Развитие цифровых компетенций со школьной скамьи
Актуальность проекта связана с необходимостью развивать цифровые навыки учащихся и расширять практику межпредметных занятий. Использование образовательного комплекса позволит школьникам применять знания из разных областей, работать с датчиками и осваивать основы разработки программно-аппаратных решений.
Как отметила проректор по научной и инновационной деятельности БГТУ имени В.Г. Шухова Татьяна Давыденко, развитие подобных образовательных проектов способствует сближению инженерных технологий и школьного обучения.
«Разработка студента демонстрирует, как программирование и инженерные решения могут стать частью изучения естественнонаучных дисциплин уже в школе. Важно, что учащиеся не ограничиваются теоретическим освоением цифровых технологий, а получают возможность самостоятельно программировать датчики, проводить эксперименты и применять полученные знания на практике. Такие проекты помогают формировать междисциплинарное мышление, развивать интерес к инженерным и ИТ-специальностям и создавать условия для осознанного выбора будущей профессии», — отметила Татьяна Давыденко.
От школьных лабораторий к новым образовательным направлениям
В дальнейшем автор проекта планирует расширить комплект учебных материалов, в том числе разработать методику применения комплекса на уроках химии. Также рассматривается возможность использования проекта в системе дополнительного профессионального образования.
План проекта предусматривает подготовку образовательных наборов, разработку учебных планов совместно с учителями и проведение апробационных занятий в школах. В перспективе это позволит увеличить количество лабораторных работ и расширить аудиторию проекта.
